Cosi cellule cerebrali cresciute in provetta “giocano” con un videogame degli anni ’80

A dimostrare l'ipotesi di un’intelligenza intrinseca uno studio pubblicato sulla rivista Neuron e condotto dagli scienziati del Cortical Labs a Melbourne, in Australia, e di altri dieci istituti di ricerca. Tra le applicazioni più interessanti di questo lavoro, i ricercatori evidenziano il potenziale nella modellazione di malattie, nello sviluppo di nuovi farmaci e nell’approfondimento della conoscenza relativa al funzionamento del cervello

Anche le cellule cerebrali cresciute in provetta possono mostrare ‘, imparando a modificare il proprio comportamento nel tempo allo scopo di raggiungere un obiettivo preciso. A dimostrare questa ipotesi uno studio pubblicato sulla rivista Neuron e condotto dagli scienziati del Cortical Labs a Melbourne, in Australia, e di altri dieci istituti di ricerca. Il team, guidato da Brett Kagan, direttore scientifico del Cortical Labs, ha prelevato circa 800mila cellule cerebrali da modelli umani e murini. Scopo dell’esperimento, quello di verificare se i neuroni in provetta fossero in grado di modificare il proprio comportamento per riuscire a giocare a Pong, il celebre videogame simile al tennis da tavolo prodotto da Atari e commercializzato nel 1972 come Arcade. Il gruppo di ricerca ha collegato al computer l’insieme di neuroni, chiamato DishBrain, in modo da poter inviare segnali di feedback sul fatto che la racchetta nel videogioco stesse effettivamente colpendo la pallina virtuale. I neuroni in provetta erano infatti collegati a degli array di microelettrodi che potevano stimolare le cellule e valutarne l’attività.

I ricercatori hanno quindi monitorato l’attività neuronale durante la sessione di gioco. “Nelle forme di vita complesse – afferma Kagan – i neuroni rappresentano il punto di partenza dell’intelligenza generalizzata. Ci siamo chiesti come fosse possibile interagire con i neuroni per sfruttare l’intelligenza intrinseca delle cellule”. Stando a quanto emerge dall’indagine, quando i neuroni facevano in modo di colpire la palla si verificano dei picchi di attività. In caso di fallimento dell’obiettivo, un software creato dal team criticava il loro stile di gioco.

Questo lavoro, commentano gli autori, dimostra che i neuroni potrebbero adattare la propria attività in caso di ambiente mutevole, orientando il proprio comportamento verso un determinato obiettivo. “Abbiamo scelto Pong per la sua semplicità – afferma Kagan – e perché si tratta di uno dei primi programmi utilizzati nell’apprendimento automatico. Abbiamo applicato alle cellule uno stimolo imprevedibile e i neuroni hanno riorganizzato la propria attività per massimizzare il risultato e ridurre al minimo la risposta casuale”.

Pong, però, non è stato l’unico videogame impiegato dal gruppo di ricerca. “Abbiamo provato anche a valutare le risposte con il Project Bolan – riporta Kagan – quel programma che si avvia quando Google Chrome si arresta in modo anomalo. Abbiamo ottenuto dei risultati preliminari incoraggianti, ma c’è ancora molto lavoro da fare per ottenere nuovi ambienti per scopi personalizzati”. “DishBrain – commenta Hon Weng Chong, amministratore delegato di Cortical Labs – offre un approccio più semplice per testare come funziona il cervello e ottenere informazioni su condizioni debilitanti come l’epilessia e la demenza”. Tra le applicazioni più interessanti di questo lavoro, i ricercatori evidenziano il potenziale nella modellazione di malattie, nello sviluppo di nuovi farmaci e nell’approfondimento della conoscenza relativa al funzionamento del cervello e dell’intelligenza. Nei prossimi step, in particolare, i ricercatori si concentreranno sul valutare gli effetti dell’alcol sul cervello. “Stiamo attraversando una nuova frontiera nella comprensione dell’intelligenza – conclude Kagan – il nostro lavoro pone le basi per capire gli aspetti fondamentali di cosa significhi essere umani, ma non solo. DishBrain potrebbe aiutarci ad approfondire i meccanismi legati alla capacità di elaborare informazioni ed essere senzienti in un mondo dinamico in continua evoluzione”.

Lo studio

Credit: Kagan et. al / Neuron

Valentina Di Paola