Το μυαλό ενός σκουληκιού σε σώμα από Lego

Ένα ρομπότ από τουβλάκια Lego, το οποίο προσομοιώνει την εγκεφαλική λειτουργία ενός μικρού σκουληκιού, φαίνεται να συμπεριφέρεται όπως το πραγματικό ασπόνδυλο, και μάλιστα χωρίς να έχει προγραμματιστεί για κάτι τέτοιο.

Το ρομπότ είναι δημιούργημα του Τίμοθι Μπούσμπαϊς, συνιδρυτή του ερευνητικού προγράμματος OpenWorm, το οποίο έχει ως απώτερο στόχο να προσομοιώσει με λογισμικό ολόκληρο τον οργανισμό ενός σκουληκιού C.elegans -ενός ευρέως χρησιμοποιούμενου πειραματόζωου.


To σκουλήκι Caenorhabditis elegans έχει μήκος γύρω στο ένα χιλιοστό (Πηγή: Κοινό κτήμα)

Ο στόχος παραμένει μακρινός, ωστόσο οι ερευνητές του προγράμματος έχουν ολοκληρώσει το πρώτο βήμα: χαρτογράφησαν τους 302 νευρώνες του C.elegans, καθώς και τις μεταξύ τους συνδέσεις, και προσομοίωσαν τη λειτουργία του νευρικού του συστήματος στον υπολογιστή.

Ο Μπούσμπαϊς φόρτωσε το λογισμικό αυτό σε ένα έτοιμο ρομπότ Lego Mindstorms EV3. Ένας αισθητήρας σόναρ παίζει το ρόλο της μύτης του σκουληκιού, ενώ οι κινητήρες στη δεξιά και την αριστερή πλευρά του ρομπότ συνδέονται στους νευρώνες που κανονικά θα ήλεγχαν τις δύο σειρές μυών κατά μήκος του σκουληκιού.

Κάθε εικονικός νευρώνας του ρομπότ δέχεται διεγερτικά ή ανασταλτικά σήματα από αισθητήρες του ρομπότ και από άλλα εικονικά νευρικά κύτταρα. Αν το άθροισμα των θετικών και αρνητικών σημάτων ξεπεράσει ένα κατώφλι, ο νευρώνας ενεργοποιείται και μεταδίδει σήματα σε άλλους νευρώνες και τελικά στους κινητήρες του ρομπότ.

Σύμφωνα με τον Μπούσμπαϊς, ο οποίος δεν έχει ακόμα παρουσιάσει το σύστημα στον επιστημονικό τύπο, το ρομποτάκι παρουσιάζει συμπεριφορές παρόμοιες με αυτές που έχουν παρατηρηθεί στα κανονικά σκουλήκια C.elegans.

Για παράδειγμα, η διέγερση της «μύτης» διακόπτει την κίνηση του ρομπότ προς τα εμπρός, ενώ η διέγερση του αισθητήρα πίεσης στο πίσω μέρος το αναγκάζει να κινηθεί προς τα εμπρός.

Το βασικό στοιχείο στο πείραμα είναι ότι οι συμπεριφορές αυτές δεν έχουν προγραμματιστεί στο ρομπότ. Αντίθετα, αναδύονται αυθόρμητα από τη λειτουργία του εικονικού εγκεφάλου του.

Δεδομένου ότι το σύστημα περιλαμβάνει μόνο 302 εικονικούς νευρώνες, είναι απίθανο να έχει πρακτική χρήση.

Η αύξηση των νευρώνων θα μπορούσε ωστόσο να επιτρέψει μελλοντικά την ανάπτυξη ρομπότ που εξερευνούν αυτόνομα το περιβάλλον τους.

Επιμέλεια: Βαγγέλης Πρατικάκης