培养皿里的脑细胞，学会了自己打游戏

本文来自微信公众号：SF 中文 （ID：kexuejiaodian），作者：SF

"皿中之脑"

1972 年，美国雅达利公司发售了一款乒乓球电子游戏《乓》（Pong），受到了很多人的欢迎。

现在，多亏一个神经科学家团队，培养皿中的脑细胞也享受到了这款游戏带来的乐趣。完成这项创举的科学家把这些"脑细胞玩家"称为"DishBrain"（皿中之脑）。

他们证明，即使脱离了大脑，脑细胞仍然能够表现出智力活动的迹象。

"皿中之脑"由两种不同的脑细胞构成，一种由人类干细胞分化而来，另一种则来自小鼠胚胎的大脑。科学家在培养皿中培养这些细胞，而培养皿安装在一种特殊的芯片上，芯片搭载的系统可以教细胞玩《乓》。

底下的芯片会向脑细胞发送信号，告诉它们乒乓球在屏幕上的位置。当乒乓球位于左侧的时候，芯片左侧的电极就会放电；在右侧时，右侧的电极放电。与此同时，乒乓球和球拍之间的距离则由电信号的频率表示。

科学家用电探针向脑细胞提供反馈：球拍离乒乓球越近，反馈越强，意味着挥拍击球的时机越好。

"这项研究最美妙、最创新的一点，是赋予了脑细胞感觉――也就是那套反馈系统。这一点的重要意义在于，脑细胞能够自己做出'判断'。"研究团队成员、英国伦敦大学学院的神经科学家卡尔・弗里斯顿（Karl Friston）说道，"这些细胞学会了采取行动，尽可能把自己的判断变为现实。这种自我组织的形式不是人为训练的结果，因为脑细胞不像宠物，它们没有奖惩意识，所以你不可能用传统的方式训练它们。因此，它们能取得这样的成就，可以说非常了不起。"

仿生"沙盒"

科学家称，尽管以往的实验已经实现了用芯片检测神经细胞的活动，但这是人类第一次用具有特定意义的信号刺激神经细胞。

有了"皿中之脑"，科学家就可以用真正的脑细胞，而不是计算机模型，来研究神经退行性疾病，进而开发治疗这些疾病的药物了。

弗里斯顿说："这项研究极具应用前景，它意味着在测试药物的疗效时，我们不必再为开发'数字孪生体'而头疼了。

理论上，我们现在拥有了测试药物和基因突变的终极仿生'沙盒'。这种'沙盒'的组成与我们的大脑一模一样，都是神经细胞。"

不过，在用于测试药物的效果之前，神经科学家想先观察酒精对"皿中之脑"的影响。

澳大利亚生物技术创业公司 Cortical Labs 的首席科学家布雷特・卡根（Brett Kagan）说："到目前 为止的工作已经证明，我们可以干预神经细胞的活动，迫使它们改变自己的行为，从而产生类似于智力 的表现。

目前，我们正在绘制脑细胞对乙醇的剂量反应曲线，简单地说，就是用酒精'灌醉'脑细胞，然后看看它们会不会像喝醉的人一样，玩游戏的成绩也变差。"