…vědci dnes již dokáží propojit umělou inteligenci (AI) s nervovou soustavou živého organismu?
Vědcům z Harvardské univerzity se podařilo propojit umělou inteligenci (AI) přímo s nervovou soustavou červa Caenorhabditis elegans a naučili ji řídit jeho pohyb směrem k potravě – k bakteriím E. coli. Využili k tomu techniku tzv. hlubokého posilovaného učení (deep reinforcement learning), při níž se AI učí ze zpětné vazby z prostředí – provádí akce, sleduje výsledky a upravuje své chování tak, aby dosáhla cíle.
Červi byli geneticky upraveni pomocí optogenetiky – metody, která umožňuje ovládat aktivitu neuronů pomocí světla. Díky tomu se AI mohla učit řídit jejich pohyb – světlem aktivovala konkrétní neurony a sledovala, co se stane. Vědci systém otestovali na šesti genetických liniích s různou citlivostí na světlo. Nejprve během pěti hodin náhodně blikali světlem, čímž získali tréninková data pro neuronovou síť.
Výsledky byly překvapivé. U pěti ze šesti linií, včetně té, kde na světlo reagovaly všechny neurony, se AI naučila nasměrovat červa k potravě rychleji než náhodné blikání nebo červ bez řízení. Navíc mezi AI a červem probíhala určitá forma spolupráce: pokud AI navrhla přímou cestu k potravě, ale v cestě byly překážky, červ je sám aktivně obešel.
Systém tak nejen zlepšil navigaci červů, ale poskytl i nové poznatky o tom, jaké konkrétní neurony se podílejí na řízení pohybu. Zároveň ukázal, že AI může sloužit nejen jako nástroj pro ovládání živých organismů, ale i jako užitečný partner pro výzkum mozku. Vědci věří, že podobný přístup by mohl v budoucnu pomoci i lidem – například při léčbě Parkinsonovy choroby pomocí inteligentně řízené mozkové stimulace přizpůsobené na míru každému pacientovi. Studie tak naznačuje, že umělá a biologická inteligence mohou spolupracovat – AI zde funguje jako doplněk, ne jako nadřízený systém, a společně s nervovou soustavou zvířete hledá nejlepší cestu k cíli.
Více informací na toto téma můžete najít zde:
- https://www.nature.com/articles/s42256-024-00854-2
- https://www.scientificamerican.com/article/scientists-make-cyborg-worms-with-a-brain-guided-by-ai/
- https://cbmm.mit.edu/news-events/news/ai-agents-help-worms-find-food-integrating-their-nervous-systems-harvard-university
- https://www.mcb.harvard.edu/department/news/ai-agents-help-worms-find-food-by-integrating-with-their-nervous-systems-ramanathan-lab/
- https://academic.oup.com/genetics/article/227/1/iyae050/7640793
Autorka textu: Kristýna Kliková, editorka textu: Tereza Branyšová