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实验室培养的大脑类器官首次表现出学习能力
了解更多关于大脑类器官的进展以及这门科学对未来的意义。
来源:《Discover》杂志实验室培养的大脑类器官被一些更热情的支持者称为“迷你大脑”,但现实是这些神经细胞团块在某种程度上可以复制人类大脑的性能。相反,它们充当一些大脑过程的有用模型,供实验使用。
尽管如此,这些类器官已经变得越来越复杂。一项新的研究表明,他们可以掌握一种反馈学习形式,这是神经系统适应性和实时处理的基准。
这项研究可能会让类器官更好地研究学习过程在阿尔茨海默病等大脑疾病中如何出错。
这项发表在《Cell Reports》上的研究从一辆手推车和一根杆子开始。
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移动的推车
想象一下尝试平衡一把直立在手掌上的尺子。您需要仔细学习感受尺子的重量以及它如何放置在您的手上,以防止它在重力作用下掉落。当我们从爬行过渡到蹒跚学步时,我们需要从早年开始学习这种平衡。
cartpole 测试本质上是该任务的数字版本,其中虚拟车放置在轨道上。正如您可能已经猜到的那样,车内有一根杆子,除非仔细控制车沿轨道的移动,否则杆子将会掉落。该测试用作工程基准,以确定控制系统是否能够适应和响应信息。
“我们正在尝试了解神经元如何自适应调整以解决问题的基础原理,”加州大学圣克鲁斯分校工程师兼研究合著者阿什·罗宾斯 (Ash Robbins) 在一份声明中说道。
应用指导信号
在这项新研究中,罗宾斯和他们的同事教导了一种源自小鼠细胞的大脑类器官来控制 carpole 任务。作者表示,该结果是实验室培养的大脑类器官中目标导向学习的第一个例子。
未来更好的记忆
“我们拭目以待,”豪斯勒总结道。
