Laboratuvar Ortamında Üretilen Beyin Dokusu Yapay Zekâ Problemlerini Çözebiliyor

University of California, Santa Cruz bünyesinde çalışan araştırmacılar, yapay zekâ eğitiminde uzunluğu süredir kullanılan klasik tek denetim sualnini canlı asap dokusu kullanarak çözmeyi başardı. Laboratuvar ortamında yetiştirilen beyin hücreleriyle yürütülen deney, biyolojik yapay zekâ eğitimi alanında yepyeni tek araştırma yönünün kapısını araladı. Çalışma, canlı asap ağlarının geri duyuru yoluyla yönlendirilebildiğini göstererek nörobilim ile yapay zekâ araştırmalarını müşterek tek zeminde buluşturdu.

Laboratuvar Ortamında Geliştirilen Sinir Dokusu Kontrol Görevini Öğrendi

Araştırma ekibi, biyolojik yapay zekâ eğitimi içerikında kemirgen kök hücrelerinden üretilen kortikal organoidleri sanal tek denetim sistemine bağladı. Bilim insanları, oluşturulan kapalı geri duyuru döngüsü sayesinde asap hücrelerinden gelen elektriksel aktiviteleri sayısal tek simülasyona aktardı.

Gelişim sürecindeki tek organoid olan bu oluşumda, erkenden evre asap dokusunu andıran yapılar belirginlik kazanıyor.

Araştırmacılar, robotik ile pekiştirmeli öğrenme çalışmalarında sık kullanılan denge sualnini testleri ortamı olarak yeğleme etti. Sistem içinde hareket eden sanal tek arabanın üzerindeki çubuğun dengede tutulması hedeflendi. Organoidlerden gelen sinyaller aracın hareketini belirlediği için biyolojik yapay zekâ eğitimi doğrudan görev performansına yansıdı.

Bilim insanları, farklı deney grupları oluşturarak öğrenme sürecini karşılaştırdı. Bazı organoidler geri duyuru almadan çalıştırıldı, bazılarına rastgele elektriksel uyarı verildi. Uyarlanabilir geri duyuru saha üçüncü cemaat ise önceki icra sonuçlarına göre yönlendirildi.

Araştırma içerikında değerlendirilmek amacıyla gelişimini eksiksiz tamamlamış organoidler kullanıma hazır hale getirildi.

Araştırma ekibi, başarısız denemelerin artması durumunda kesin nöronlara yüksek frekanslı elektriksel uyarılar gönderdi. Algoritma yardımli sistemleri tarafından seçilen bu uyarılar, biyolojik asap ağlarında düzeltici tesir oluşturdu.

Deney sonuçları, uyarlanabilir geri duyuru saha organoidlerin testleri döngülerinin yüzde 46’sında denge kontrolünü sürdürebildiğini ortaya koydu. Araştırmacılar, geri duyuru almayan ya da rastgele uyarılan grupların performansının belirgin biçimde daha düşük kaldığını açıkladı. Çalışma, laboratuvarlar beyin dokusu öğrenme deneyi içerikında canlı asap devrelerinin çevresel sinyallere uyum sağlayabildiğini gösterdi.

Araştırma ekibi ayrıca biyolojik asap ağı eğitimi yaklaşımının şansa bağlı sonuç üretmediğini doğrulamak amacıyla rastgele denetim sistemleriyle karşılaştırma yaptı. Analizler, asap dokusunda gerçek uyum sürecinin oluştuğunu ortaya koydu. Bilim insanları, deney sırasında elde edilen icra artışının uzunluğu süre korunmadığını gözlemledi. Araştırmacılar, yaklaşık 45 an boyunca olan uyarı almayan organoidlerin önceki kazanımlarını kaybederek başlangıç davranışına döndüğünü belirledi.

Araştırmaya katkı sunan ilim insanları, çalışmanın amacının biyolojik malumatsayar üretmek olmadığını özellikle vurguladı. Ekip üyeleri, asap sistemlerinin kendini nasıl yeniden düzenlediğini manaanın nörodejeneratif hastalık araştırmaları açısından eleştirel değer taşıdığını ifadeleri etti. Uzmanlar, canlı asap dokusu yapay zekâ araştırması sayesinde beyin hastalıklarının tedavisi süreçlerine yönelik yepyeni modeller geliştirilebileceğini değerlendiriyor. Biyolojik yapay zekâ eğitimi yaklaşımı, gelecekte asap sistemi adaptasyonunun daha yoğun anlaşılmasına katkı sunabilecek araştırma alanları arasında mekan alıyor.