Roboter benutzt menschliche Neuronen zum Lernen

Eine Forschergruppe am Dipartimento di Scienze dell' Informazione der Universität Mailand hat einen Roboter entwickelt, der mit Hilfe von menschlichen Nervenzellen lernfähig ist. Anhand des als „Cremino“ getauften Mischwesens könnte ein wichtiger Schritt zur futuristischen Population des Cybernatic Organism (kurz: Cyborg) vollzogen werden.

Die italienische Forscherin Rita Pizzi, die anlässlich des EU-finanzierten Living Networks Lab seit sieben Jahren ein multidsiziplinäres Team aus Physikern, Elektronikingenieuren und Informatikexperten leitet, erläutert: „Mit Hilfe unserer Forschungsarbeit wird künftig eine Verbindung von mechanischen Greifern mit dem menschlichen Nervensystem möglich sein. Kernstück ist eine Neuronenkultur, die auf einem mit 20 Mikrometern langen Elektroden versehenen Petriglas kultiviert wird. “ Die auf diesen „Multielectrode Arrays“ verteilten Neuronen stammen aus Stammzellen, die im Jahre 1999 anlässlich einer Fehlgeburt in der zehnten Schwangerschaftswoche entnommen worden waren.

Das Neuronennetz ist in der Lage, sich in Abhängigkeit von Außenreizen selbständig zu organisieren und zu reagieren. Die dabei entstehenden Ströme werden durch ein als „Inductive Tracting Self Organisation Map“ (Itsom) bekanntes angebrachtes künstliches Neuronennetz entschlüsselt. Der mit diesem System verbundene Roboter wurde der Stimulanz durch Digitalbilder unterzogen, die aus vier jeweils aus 64 Punkten zusammengesetzten Richtungspfeilen bestanden. Dabei lernte Cremino, diesen folgend in die richtige Richtung zu laufen. Die Gehbefehle wurden mit einer Treffsicherheit von 90,5 Prozent ausgeführt.

Es gebe in der Welt zwar mehrere Forscherteams, so die italienische Wissenschaftlerin, die sich mit Hybridkreaturen dieser Art beschäftigen. Jedoch niemand benutze dabei menschliche Nervenzellen. Der eigentliche Erfolg der Forschungsarbeit sei, dass sie ein wirksames Messinstrument an die Hand gibt, um die erzielten Lernergebnisse exakt zu ermitteln.

Am Ende des voraussichtlich noch langen Weges könnte die Entwicklung serienreifer Cyborgs stehen. Auf jeden Fall wünscht sich Pizzi, dass die in Mailand durchgeführten Versuche zu einem ständig verbesserten Verständnis des Nervenkodex und der dazugehörigen Lernvorgänge führen. Diese Lernpozesse könnten künftig sogar als neue Schnittstellen zu Computern oder in der Bionik eingesetzt werden. Einzelheiten der Studie sind in der Fachzeitschrift „Biosystems“ beschrieben.