Робопёс с крошечным человеческим мозгом научился избегать препятствий

Учёные в США наделили робопса крошечным человеческим мозгом, интегрировав его с датчиками и системой управления платформой. Встроенный в робота органоид мозга помог машине быстро научиться избегать препятствий. Однако в своей основе исследование было куда шире — оно было направлено на создание перспективных решений для безопасных интерфейсов связи живого мозга и компьютера.

HUAWEI FreeArc: вероятно, самые удобные TWS-наушники

Обзор умных часов HUAWEI WATCH 5: часы юбилейные

Hollow Knight: Silksong — песнь страданий и радостей. Рецензия

Фитнес-браслет HUAWEI Band 10: настоящий металл

Пять причин полюбить HONOR Magic7 Pro

Пять причин полюбить HONOR X8c

Пять причин полюбить HONOR Pad V9

Почему ИИ никак не сесть на безматричную диету

Выращивание живой нервной ткани из стволовых клеток человека не является чем-то новым. Проблемой остаётся её надёжная стимуляция и создание эффекта старения. Прямая стимуляция электрическим током часто приводит к повреждению тканей. К тому же, от ряда токопроводящих подложек трудно добиться полной биосовместимости, что также вредит развитию нервных тканей и их функционированию. Как вариант возможна полностью безопасная стимуляция светом, но она выполнима только при генной модификации нервных тканей мозга. В таком случае он становится ещё дальше от человеческого.

Наконец, важным для научной работы остаётся вопрос ускоренного старения органоидов — это необходимо для испытания лекарств и изучения болезней мозга. Ждать естественного старения нервных тканей слишком долго. Новое исследование, проведённое в США учёными Калифорнийского университета в Сан-Диего совместно с компанией NeurANO Bioscience, привело к созданию перспективной биосовместимой платформы для выращивания, стимулирования и ускоренного созревания органоидов мозга.

Результатом работы стала платформа GraMOS. В этом случае органоид помещается на атомарно тонкий лист графена, а стимуляция производится световыми импульсами. Взаимодействие фотонов с графеном возбуждает в нём слабые электрические токи, которые стимулируют как рост, так и активность нейронов органоида.

«Это всё равно что слегка подтолкнуть их, чтобы они быстрее выросли. Это необходимо для изучения возрастных заболеваний в лабораторных условиях», — рассказала автор работы и ведущий руководитель Nanotools Bioscience Елена Молоканова. Поскольку стимуляция ускоряет рост нейронов, учёные считают, что это поможет им быстрее изучать заболевания и тестировать лекарства.

«Наша технология устраняет критический пробел в исследованиях органоидов, — заявил Алекс Савченко, генеральный директор Nanotools Bioscience и соавтор исследования. — Она предлагает надёжный и воспроизводимый способ активации нейронов, который может изменить как фундаментальную нейробиологию, так и прикладные исследования».

В качестве практической демонстрации платформы органоид мозга на графене встроили в робопса. После этого он научился определять препятствия и избегать их за 50 мс. Исключительно электронная реализация аналогичного поведения потребовала бы более сложной архитектуры и программирования, тогда как «мозг» обучился на своих ошибках и самостоятельно вырастил нейронные связи для решения задач по ориентированию.