ساخت مینیمغزی که میتواند مسئله حل کند!
پژوهشگران دانشگاه University of California, Santa Cruz با استفاده از ارگانوئیدهای قشری موش، موفق شدند یک مدل یادگیری تقویتی را حل کنند و چشماندازی تازه برای مطالعه یادگیری عصبی و بیماریهای مغزی باز کنند.
گروهی از پژوهشگران دانشگاه University of California, Santa Cruz موفق شدند با استفاده از بافتهای عصبی رشدیافته در آزمایشگاه، یک مسئله کلاسیک مهندسی را حل کنند؛ دستاوردی که میتواند مسیر تازهای در مطالعه یادگیری عصبی و بیماریهای مغزی باز کند.
در این مطالعه، ارگانوئیدهای قشری، تودههای کوچکی از سلولهای بنیادی موش که توانایی ارسال و دریافت سیگنال الکتریکی دارند، در یک سامانه «حلقه بسته» قرار گرفتند. این سامانه بر اساس عملکرد بافت عصبی، بازخورد الکتریکی هدفمند ارائه میکرد تا شبکه عصبی بهتدریج تنظیم شود.
مسئله مورد آزمایش، مدل رایج «میله و گاری» بود که در پژوهشهای یادگیری تقویتی استفاده میشود. نتایج نشان داد ارگانوئیدهایی که بازخورد تطبیقی دریافت کردند، در ۴۶ درصد چرخهها به سطح عملکرد قابل قبول رسیدند؛ رقمی بهمراتب بالاتر از گروههای بدون بازخورد یا با بازخورد تصادفی.
با این حال، پژوهشگران تأکید کردهاند که این یادگیری کوتاهمدت بوده و پس از حدود ۴۵ دقیقه بدون تحریک، عملکرد به سطح اولیه بازگشته است. به گفته محققان، هدف از این پژوهش توسعه رایانههای زیستی نیست، بلکه درک بهتر سازوکار انعطافپذیری مغز و تأثیر بیماریهای عصبی بر فرآیند یادگیری است.
یافتههای این تحقیق در تازهترین شماره نشریه Cell Reports منتشر شده است.
