MOZAK VINSKE MUŠICE DOBIO FIZIČKO TELO
Naučnici su nedavno rekonstruisali kompletan centralni nervni sistem odraslog mužjaka vinske mušice. Oni su napravili jednu od najdetaljnijih mapa nervnog sistema neke životinje do sada. Konektom obuhvata oko 166.700 neurona i više od 25 miliona međusobnih veza. Nastao je na osnovu ogromne količine mikroskopskih podataka prikupljenih i obrađenih tokom višegodišnjeg međunarodnog istraživanja. Cilj nije bio samo da se napravi vizuelna mapa. Cilj je da se utvrdi kako su pojedinačni neuroni povezani i kako takva mreža može da proizvede ponašanje.
Ubrzo nakon objavljivanja ovog konektoma, nezavisni inženjeri počeli su da eksperimentišu sa njegovim računarskim modelima. Jedan od tih eksperimenata otišao je korak dalje od ekrana. Aktivnost simulirane neuronske mreže povezana je sa fizičkim robotom napravljenim po principu Strandbeest konstrukcija, sa više mehaničkih nogu. Umesto da robot prati unapred snimljenu sekvencu pokreta, aktivnost simuliranih neurona obrađuje se kroz dodatni sloj koji je pretvara u jednostavne komande za kretanje.
OD NEURONSKIH SIGNALA DO POKRETA
Princip eksperimenta je relativno jednostavan, iako je njegova pozadina izuzetno složena. Računar pokreće model konektoma, prati aktivnost njegovih neurona. Zatim određene izlazne signale pretvara u komande poput kretanja napred, skretanja ulevo ili udesno. Te komande se preko komunikacione veze prosleđuju robotu, čiji sopstveni elektronski sistem zatim upravlja servo-motorima i fizičkim nogama. Drugim rečima, simulirani nervni sistem donosi odluku na višem nivou. S druge strane, robotika obezbeđuje mehaniku potrebnu da se ta odluka pretvori u stvarni pokret.
Ovaj pristup predstavlja zanimljiv korak ka takozvanoj „utelovljenoj“ veštačkoj inteligenciji, u kojoj se računarski modeli ne testiraju samo u virtuelnom okruženju. Oni dobijaju mogućnost da utiču na fizički svet. Isti konektom već je korišćen u različitim eksperimentima u kojima je simulirani mozak vinske mušice povezivan sa virtuelnim okruženjima i igrama. Projekti poput fly.ai koriste svih 166.700 neurona i oko 25,6 miliona veza. Pri tome se neuralna aktivnost može čitati i pretvarati u izlazne komande.
KORAK KA MOZGU U PETLJI
Posebno je zanimljivo to što ovakav eksperiment ne predstavlja klasičan model veštačke inteligencije koji je prethodno treniran da hoda. Kod konektoma se polazi od stvarno rekonstruisanih neuronskih veza, dok se ulazni i izlazni signali prilagođavaju konkretnom zadatku. Međutim, to ne znači da je simulirani mozak identičan živom mozgu: modeli koriste pojednostavljene neuronske jedinice i dodatne dekodere, a način na koji se neuronska aktivnost prevodi u kretanje robota predstavlja inženjerski sloj koji nije deo originalnog nervnog sistema. I sami autori sličnih projekata naglašavaju da su takve demonstracije eksperimenti, a ne potpune biološke emulacije.
Ipak, činjenica da je rekonstruisani nervni sistem životinje sada moguće povezati sa fizičkom mašinom otvara mnogo šire pitanje: koliko ponašanja može da proistekne samo iz strukture neuronskih veza, bez klasičnog programiranja svakog pojedinačnog pokreta? Ako se isti princip jednog dana uspešno proširi na složenije nervne sisteme, kombinacija konektomike, simulacije i robotike mogla bi da postane jedan od načina za proučavanje toga kako mozak pretvara informacije u ponašanje. Za sada je „mozak vinske mušice koji hoda“ pre svega impresivna demonstracija ali i vrlo neobičan pogled na moguću budućnost veštačke inteligencije.