Australische onderzoekers hebben als eerste ter wereld gekweekte neuronen een taak leren uitvoeren. DishBrain, zoals zij hun netwerk noemen, bestaat uit 800.000 hersencellen in een petrischaaltje en kan het videospel Pong spelen. Ze hebben een manier gevonden om met de cellen te communiceren en ze te stimuleren hun activiteit te veranderen. Hierdoor ontstaat een vorm van zogenaamde synthetische biologische intelligentie. Zij publiceerden hun resultaten in Neuron.

Het onderzoeksteam nam cellen van embryonale muizenhersenen en menselijke hersencellen verkregen uit stamcellen. Ze kweekten deze cellen bovenop micro-elektrode arrays die hun activiteit konden stimuleren en aflezen. De celkolonie zelf fungeerde als speelveld. Elektroden links en rechts op een array vertelden DishBrain aan welke kant de bal zich bevond, terwijl de afstand tot de peddel werd afgelezen aan de frequentie van de signalen. Feedback van de elektroden leerde DishBrain hoe het de bal kon raken.

Een grote uitdaging was hoe de cellen te vertellen wat ze moesten doen. Ze konden geen dopamine-gestuurde feedback gebruiken zoals bij het trainen van proefdieren. In plaats daarvan gebruikten zij informatie-entropie, die aangeeft hoe het systeem zichzelf zou kunnen organiseren in interactie met zijn omgeving. Volgens het principe van de vrije energie zullen de cellen proberen de onvoorspelbaarheid van hun omgeving te minimaliseren. Daarom gaven de onderzoekers een willekeurige feedbackpuls wanneer de peddel de bal miste en een consistente puls wanneer de bal werd geraakt.

De onderzoekers stelden vast dat de cellen binnen vijf minuten spelen ogenschijnlijk aan het leren waren. Zij denken dat hun uitvinding een eenvoudige aanpak biedt om te testen hoe de hersenen werken en inzicht te krijgen in aandoeningen als epilepsie en dementie. Hierna willen ze kijken hoe medicijnen en alcohol de prestaties van DishBrain beïnvloeden.