Ученые из Монпелье провели эксперимент, в котором живые срезы человеческой коры головного мозга, полученные от умерших доноров, смогли научиться воспроизводить ноты на электронном пианино. Об этом говорится в препринте исследования, сообщает El.kz.
Для эксперимента исследователи использовали ткань мозга доноров, умерших не более 12 часов до забора материала. Срезы человеческой коры толщиной около 300 микрон помещали в специальную питательную среду на матрицу из 60 электродов. Из них случайным образом выбирали шесть: три использовали как «моторные», а три — как «сенсорные».
Первые три дня система работала в режиме обучения. Исследователи подавали слабый электрический импульс на один из моторных электродов. После этого роботизированная рука сгибала закрепленный за ним палец, палец нажимал клавишу пианино, а микрофон фиксировал звук. Компьютер распознавал ноту и подавал соответствующий сигнал на один из сенсорных электродов. Таким образом, нервная ткань постепенно получала повторяющуюся связь между электрическим сигналом и определенным звуком. При этом исследователи не сообщали системе об ошибках — обучение основывалось исключительно на совпадении событий во времени.
На четвертый день эксперимент изменили. Теперь ноту на пианино играл человек, а программа передавала соответствующий сигнал на сенсорный электрод. После этого исследователи наблюдали, какой из моторных электродов реагирует сильнее всего. В зависимости от реакции роботизированная рука сгибала соответствующий палец и нажимала клавишу.
По данным авторов работы, за время обучения точность распознавания нот выросла с 31% до 58,5%. При случайном выборе этот показатель составлял бы около 33%. При этом результаты разных образцов значительно отличались. Три из 16 срезов не допустили ни одной ошибки, еще семь смогли выучить две ноты из трех, а шесть образцов не смогли надежно освоить даже две ноты.
Исследователи также провели дополнительные проверки. При блокировании рецепторов или подключении того же среза к другим, необученным электродам результат снижался вплоть до уровня случайного угадывания. По мнению авторов, это указывает на то, что улучшение связано именно с изменениями в работе нервной ткани, а не только с особенностями оборудования.
Ученые подчеркивают, что речь не идет о полноценном «мозге в банке», который самостоятельно играет музыку. В эксперименте использовали небольшой изолированный фрагмент коры, а электрические сигналы, роботизированную руку и распознавание нот обеспечивала внешняя система.
Ранее мы писали, с какими «лишними» органами может родиться человек.
