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在培养皿中培养大脑

这可不是普通的培养皿:在体外培养的迷你大脑。

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在亚特兰大的一家实验室里,培养皿中的迷你大脑可以控制机器人和计算机模拟的动物。它们可能为研究大脑在学习过程中如何变化提供一个简单的模型。佐治亚理工学院的研究员史蒂夫·波特将他的生物-机械混合体称为神经控制动物(Neurally Controlled Animats)。每种Animat的“大脑”由生长在电极板上的培养鼠神经元组成。这种活体培养与一个人工身体——要么是机器人动物,要么是计算机模拟的动物——相连。

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大脑细胞可以接收来自合成生物环境的输入,处理信息,并刺激行为。例如,其中一种Animat连接到一个带有光检测传感器的机器人。来自传感器的信息被发送到大脑培养物,然后大脑培养物向机器人发送信号,指示它朝向光源移动。其他Animat可以追逐房间里的目标,涂鸦简单的图画,并在障碍物周围移动。

直到最近,训练Animat一直很困难。培养的大脑细胞一直以同步爆发的形式放电,扰乱了学习。波特怀疑这种爆发是感觉剥夺的症状,因为神经元没有像在活体中那样接收持续的电输入。他通过施加舒缓的背景刺激来平息神经元的活跃。 “现在我们已经看到了可靠的可检测到的变化。我们认为我们走在正确的轨道上。”Animat 很快就不会接管世界了,但波特承认这些“半生命物体”比普通的培养皿更聪明。“它们可以处理来自环境的信息并做出反应。这并不是人类意识,但它确实存在。”

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