Мозг крысы робособаки AIBO решает классические задачи

Альфредо Вайтценфельд (Alfredo Weitzenfeld) из Мексиканского технологического института поставил ряд необычных опытов, воспользовавшись в качестве лабораторного животного роботом AIBO, правда, с переделками.

Вайтценфельд составил функциональную модель сети "клеток места" — нейронов в гиппокампе мозга крысы, отвечающих за запоминание топографических примет и, следовательно, за способность животного проходить лабиринты. Эти клетки активируются, когда грызун оказывается в ранее виденных местах.

Далее исследователь составил программу, имитирующую "картографическую" работу крысиного мозга, и перепрограммировал робота-собаку, превратив её фактически в лабораторную крысу.

Самое примечательное, что далее автор работы проверил действенность такого подхода, поставив на AIBO ряд типично "крысиных" экспериментов с лабиринтами, которые воспроизводили условия классических опытов нейробиолога Ричарда Морриса, с 1984 года широко применяемых учёными во всём мире для анализа работы гиппокампа в процессе формирования пространственной памяти животных.

Это, к слову, одна из весьма любопытных областей современных исследований. Чтобы проникнуть в тайны памяти и процессов обучения, биологи даже у крыс, а ещё — установили, что крысы вспоминают обучение задом наперёд. Однако моделирование мозга животного в роботе — тоже неплохой способ анализа природы, если модель адекватна. Но как это доказать?

"В этом уникальность нашей работы", — подчёркивает Вайтценфельд. Смоделированный мозг крысы в собаке AIBO заставил её выполнять задачки на ориентацию в лабиринте точно тем способом, каким обычно эти задачи решали лабораторные крысы. Так что робот фактически воспроизвёл поведение грызуна.

Он узнавал знакомые участки лабиринта, отличал местоположения, которые выглядели подобными знакомым, и точно выстраивал предположение о месте нахождения знакомых участков, когда его помещали в незнакомую часть лабиринта — после всего одной тренировки.

Вайтценфельд работает в тесном сотрудничестве с неврологами, которые экспериментируют с живыми крысами. "Наша цель состоит в том, чтобы расширить наши текущие модели, проверяя новые гипотезы на роботах, — поясняет исследователь, — и распространяя затем новые эксперименты на крыс. Это может привести к более глубокому пониманию механизмов пространственной памяти и обучения".