De hersenen zijn niet alleen een verzameling elektrische signalen. Wetenschappers geloven dat als we absoluut alles kunnen leren over hoe het werkt, we, althans in theorie, iemands geest kunnen digitaliseren en deze vervolgens naar een computer kunnen downloaden, waardoor we een vrijwel onsterfelijke digitale persoonlijkheid creëren, zoals die was., bijvoorbeeld te zien in de film Supremacy met Johnny Depp. Het klinkt natuurlijk fantastisch, maar wetenschappers gaan in die richting. Als we het hebben over het menselijk brein, dan zijn we nog niet eens in de buurt van dit niveau gekomen, maar enig succes werd aangetoond door een team van internationale wetenschappers die de hersenen van de rondworm Caenorhabditis elegans digitaliseerden.
Wetenschappers hebben de kleine nematode Caenorhabditis elegans zeer goed bestudeerd. We kennen al haar genen, evenals de eigenaardigheden van haar zenuwstelsel. Daarom konden onderzoekers binnen het OpenWorm-project in 2014 de verbindingen tussen alle 302 neuronen van de worm in kaart brengen en op basis van de verkregen gegevens een digitale versie van zijn neuronsysteem creëren. Het belangrijkste doel van het project was om Caenorhabditis elegans volledig te repliceren in de vorm van een digitaal organisme, maar de onderzoekers besloten verder te gaan en niet alleen een digitale versie van het nematodenbrein te maken, maar deze ook in een eenvoudige robot te laden die was gemaakt van de Lego-set.
Deze robot is eigenlijk de fysieke belichaming van de worm en heeft alle noodzakelijke gelijkwaardige lichaamsdelen van de nematode: een sonarsensor die werkt als een olfactorisch systeem en een reeks motoren die fungeren als motorneuronen van de worm aan elke kant van zijn lichaam. Verrassend genoeg is de gedigitaliseerde versie van het neurale systeem van Caenorhabditis elegans zonder enige voorgeprogrammeerde instructie in staat om een robot te besturen.
“De robot zou zich op dezelfde manier kunnen gedragen als de levende worm Caenorhabditis elegans. Externe stimulatie van de sensor, die zijn reukorgaan simuleert, zorgt ervoor dat de robot stopt. Door de sensorische sensoren aan de voor- en achterkant aan te raken, en door de sensor die verantwoordelijk is voor het voedselsysteem te stimuleren, gaat het vooruit of achteruit”, schrijft de I-Programmer.info-website.
Timothy Busbice, oprichter van het OpenWorm-project, plaatste op zijn beurt een video op YouTube die het "leven" van de Lego-worm laat zien. Hij beweegt heen en weer, stopt en beweegt weer.
De onderzoekers merken op dat de digitale simulatie van het brein van de worm onvolmaakt is en in sommige opzichten vereenvoudigd. Wetenschappers moesten bijvoorbeeld het proces vereenvoudigen dat kunstmatige neuronen triggert. Maar het feit dat de robot eigenlijk uit zichzelf beweegt, kan stoppen voor een obstakel en dan achteruit kan gaan, met niets meer dan alleen een gedigitaliseerde code die het werk van neuronen in de hersenen van de worm nabootst, ziet er behoorlijk indrukwekkend uit.
Het OpenWorm-project zet zijn werk voort en is volledig open source. De officiële website bevat simulatiemodellen en visualisatie van digitale nematoden. Nu willen de onderzoekers het werk herstellen van de iOS-applicatie die ze ooit hebben gemaakt, waarmee ze de activiteiten van een digitale worm (een soort analoog van "Tamagotchi", alleen zonder directe controle) kunnen volgen, dus zoeken ze mensen die klaar zijn om hen hierbij te helpen.
En toch zijn digitale wormen zo leuk. Het belangrijkste doel van het project is om een connectoom te creëren - een beschrijving van alle neurale verbindingen van het menselijk brein. Als gevolg hiervan, zelfs als we onze hersenen niet in computers kunnen laden, maar gewoon leren hoe we hun simulatiemodellen kunnen maken, zal zelfs dit een belangrijke bijdrage leveren aan de ontwikkeling van kunstmatige intelligentie en computersystemen in het algemeen.
Promotie video:
Nikolay Khizhnyak
