Система з трьох мозкових органоїдів розрізнила літери Брайля з точністю 83%

Дослідники перетворили дані тактильного сенсора на електричні сигнали для людських мозкових органоїдів. Система декодувала реакції тканини на 26 літер Брайля, але не навчалася читати їх.

Дослідники підключили людські мозкові органоїди до даних тактильного сенсора, який зчитував рельєфні точки 26 літер шрифту Брайля. Система з трьох органоїдів дала змогу класифікувати літери з точністю близько 83%. Це лабораторний тест обробки сигналів живою нейронною тканиною, а не доказ того, що органоїди розуміли Брайль або навчилися його читати.

Сенсор знімав дані про розташування рельєфних точок, після чого їх перетворювали на послідовності електричних стимулів. Їх подавали на органоїди через пластини з електродами. Ті самі електроди реєстрували відповідь нейронів, а програмний класифікатор визначав, якій літері вона відповідала.

Кожен органоїд був меншим за міліметр і містив приблизно 10 000 нейронів. Один зразок дозволяв розрізняти літери з точністю близько 61%. Поєднання сигналів від трьох органоїдів підвищило показник до приблизно 83%. Дослідники поки не встановили, чому об’єднання кількох зразків спрацювало краще.

Органоїди не отримували оцінки своїх відповідей

Експеримент працював у відкритому циклі: тканина отримувала електричні стимули, але не діставала зворотного зв’язку про те, чи була відповідь правильною. Тому дослід не показав навчання, адаптації до завдання або довготривалих змін у органоїдах.

Брайль тут був зручним способом подати тактильну інформацію у чітко відтворюваному вигляді. Мета роботи полягала в перевірці, чи може жива нейронна тканина брати участь в обробці даних від сенсора, який у майбутньому може бути частиною роботизованої системи дотику.

Живу тканину ще важко перетворити на обчислювальний пристрій

Такі системи потенційно цікаві як інший шлях до обчислень, але вони далекі від заміни звичних електронних пристроїв. Органоїди потрібно підтримувати живими в культурі, вони природно відрізняються один від одного, а результати складно однаково відтворити та масштабувати. Наступні досліди мають перевірити системи зі зворотним зв’язком, де реакції пристрою на довкілля повертатимуться до нейронної тканини як нові сигнали.

Джерела