I et forsøg på at genskabe den menneskelige hjernes funktion i en kunstigt oprettet algoritme henvendte forskere deres opmærksomhed til astrocytter - specialiserede nerveceller, der arbejder sammen med neuroner.
De fleste af mekanismerne og computermodeller, der styres af kunstig intelligens, er baseret på den måde, neuroner interagerer med - specialiserede hjerneceller, mellem hvilke en nerveimpuls transmitteres. Kun en del af hjernens aktivitet gengives i maskiner, og påvirkningen af andre celler i nervesystemet på signaloverførsel ignoreres fuldstændigt.
I mere end et århundrede har forskere troet, at neuroner er de eneste deltagere i et komplekst "mail" -system, der leverer beskeder fra hjernen til "adressater" - organer, væv, celler - og vice versa. Først for nylig er det virkelige formål med andre nerveceller - astrocytter, der optager dobbelt så meget plads i hjernen som neuroner - dukket op.
Astrocytter, der ligner stjerner med stråler i deres form, udfylder ikke bare det "tomme" rum, som det tidligere blev tænkt på dem. Stjernecellerne, som sorteringscentre, styrer retningen og måden "meddelelser", som neuroner udveksler. Det er astrocytterne, der er ansvarlige for at lære og danne mønstre for de samme rytmiske handlinger, såsom at gå, og er også involveret i at sende gamle “postbud” til hvile - de hjælper med at eliminere døde neuroner fra hjernen.
Forskere fra Rutgers University var de første til at overføre astrocytters stadig dårligt forståede funktioner til kunstig intelligens og grundlæggende ændre strukturen, driften og træningen af kunstige neurale netværk. I en artikel, der blev offentliggjort på arXiv preprint-webstedet og præsenteret på ICONS 2020-konferencen i juli, viste forskerne, hvad der sker inden i astrocytter, når de interagerer med neuroner, og præsenterede også den første robot kontrolleret af et neuralt astrocytisk netværk.
Det viste sig, at astrocytter, der modtager information om miljøet, interagerer med neuroner og bestemmer arten af deres interaktion med hinanden. Da forskere placerede en neuromorfisk centralmønstergenerator (CPG), udstyret med kunstige astrocytter, i specielle neuromorfe chips, der kontrollerer en seksbenet robot, så de en grundlæggende anderledes bevægelse: glattere og mere "levende".
Konstantinos Mikhmizos, adjunkt i datalogi ved Rutgers University og hovedforfatter af undersøgelsen, mener, at kontrolsignalerne, som kunstige astrocytter transmitterer til kunstige neuroner, vil gøre robotter mindre afhængige af miljøfaktorer og tillade bedre regulering af bevægelse. Metoden til konstruktion af kunstig intelligens ved hjælp af astrocyttes funktioner er allerede indgået i læseplanerne for studerende ved Rutgers University.
Salgsfremmende video: