第305話：恐怖！會打電動的「奶油土司大腦」
閱讀時間約 4 分鐘
對於全世界而言，2021年跟2020一樣，拜武漢肺炎之賜，都屬於多災多難的一年。在今天這個最後的上班日深夜，就來講個「恐怖科學新聞」吧…
用人類的細胞培養所得到的「類大腦器官」，把「腦漿」塗佈在插滿密密麻麻電極的晶片上，然後只要花5分鐘訓練它，這個「類大腦」就能學會打電動…
是不是很可怕？
英國跟澳洲的跨國研究團隊，將人類誘導性多功能幹細胞（iPS cell）在試管中誘導分化成腦細胞，等長出一大沱腦細胞後，將這沱「培養腦漿」塗佈在一片有很多電極的晶片上，就好像在麵包上塗奶油一樣…（如果你明天的早餐剛好是這個，因為看了本文而難以下嚥的話，就抱歉了…當然我是故意的）
將這個晶片上半部的腦細胞定義為「感知細胞」，下半部為「運動細胞」（請見圖三），透過底下晶片的電極，連到電腦裡，電腦裡面有個「單人乒乓球」遊戲。這個遊戲很像電動玩具萌芽期的「ATARI」主機上的遊戲，也有點像是「打磚塊」，只是更簡單一些，它沒有「磚塊」要打，圖三右邊就是遊戲畫面（不過請把畫面逆時針旋轉90度，比較符合我們「打磚塊」的印象）：下方（圖三右的左邊）有一根桿子代表球拍，然後有一顆代表球的白點，在畫面中進行直線運動，碰到牆壁就反彈，但是球到下方時，得要左右移動球拍，把球打回去，如果位置不對讓球碰到畫面下緣，就死掉了。
如何訓練這個「奶油土司大腦」呢？當球在畫面上移動時，電腦會透過電極傳訊號給上半部的「感知腦細胞」，球越靠近球拍時訊號越強，讓感知腦細胞的神經脈衝頻率越高；並且利用不同的訊號模式讓「奶油土司大腦」分辨球是在畫面的左邊跟右邊。球拍的移動則由下半部的「運動腦細胞」的活動來控制。一開始的訓練過程中，「奶油土司大腦」還不懂遊戲規則，球拍隨機移動的結果，運氣好時會剛好接到球，其他時候則漏接。正確接到球的時候，系統會發出一個特定模式的刺激回去給「感知腦細胞」，就像是玩「FINAL FANTASY VII」這類RPG遊戲，戰鬥勝利時會有「勝利歡呼姿勢」一樣。如果漏接的話，則是送出一組隨機雜訊給「感知腦細胞」。
就這樣讓這個「奶油土司大腦」玩個5分鐘之後，它就抓到了遊戲的訣竅，會適當的移動球拍來打球了！
這個訓練的過程速度非常快，我們用人工智慧的程式，也可以讓電腦學會這個遊戲，不過需要的時間比訓練「奶油土司大腦」長很多，相對的，訓練好的人工智慧程式，可以玩得比「奶油土司大腦」更好就是了。可見人工智慧的「類神經網路」，跟真的用腦神經養出來的「真‧神經網路」相較的結果，可謂各勝擅場。
之前我們也報導過德國的團隊在培養皿中養出來的「類大腦」長出了眼睛，看來這種有點獵奇的研究會越來越多，「栽培人」出現的日子是不是快來了…
不過還好研究團隊是教它打電動，不是接上發聲晶片教它「叫爸爸」，不然真的會嚇死人…
這篇論文尚未經過同儕審查正式發表，目前公開於論文預印本的資料庫「bioRxiv」上（2021/12/03發佈）。
- 超中二物理宅雜記
- 話都給我說就好 其之305
- 腦科學
MedicalXpress報導（2021/12/20）：https://medicalxpress.com/news/2021-12-mass-human-brain-cells-petri.html
bioRxiv論文預印本（2021/12/03）：https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2021.12.02.471005v2.full
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