Wetenschappers hebben zojuist levende klodders gebouwd die hun eigen hersenen laten groeien. En dan beslissen die hersenen waar ze heen moeten. Het is rommelig. Het leeft. En het herschrijft wat wij denken dat mogelijk is voor kunstmatige lichamen.
Plasticiteit. Dat is het modewoord. Het betekent veranderen. Aanpassen. Als de omgeving verandert, verandert het organisme ook. Neuroplasticiteit gaat nog verder. Er wordt gezegd dat het zenuwstelsel zelf kan herstructureren op basis van letsel, input of pure chaos. Maar daarvoor zijn doorgaans millennia van evolutie nodig. Of jaren. Wat als je de tijd overslaat?
“Wat zijn de grenzen van neuroplastisch… als het lichaam niet standaard is?”
Dit is de vraag die onderzoekers van Tufts en Harvard besloten te beantwoorden. Ze keken niet naar kikkers of muizen. Ze keken naar ruw embryonaal weefsel. In het bijzonder de “dierenmuts” van een Xenopus -kikker. Dit kleine stukje ectoderm wordt hersenen of huid. Alleen? Het vormt een bol. Een beweeglijke bal die zwemt met cilia. Noem het een ‘biobot’. Het heeft geen hersenen. Gewoon beweging.
Saai, toch? Niet als je het injecteert met neurale voorlopers.
Bedrading van de leegte
Het proces is ruw van opzet. Onderzoekers pakken het weefsel. Ze vallen in de cellen die neuronen worden. Ze lieten de soep bezinken.
Binnen in de bol gebeurt er iets wilds. De neuronen rijpen. Ze organiseren zichzelf. Geen blauwdruk. Geen genetische kaart die zegt ‘bouw hier een oog’ of ‘bedraad daar een motorcortex’. Gewoon cellen die andere cellen vinden. Het vormen van netwerken. Het uitstrekken van axonen als wortels op zoek naar water.
Haleh Fotowat, de hoofdauteur, verwoordde het duidelijk:
“Wanneer deze neurale voorlopers worden geïntroduceerd… rijpen ze uit tot neuronen in een huidlichaam.”
Hoe maken ze verbinding? We weten het nog niet. De signalen blijven verborgen. En omdat de implantatie handmatig gebeurt, zien geen twee neurobots er hetzelfde uit. Men kan dicht bij verbindingen zijn. Nog een schaars. Het zijn allemaal unieke sneeuwvlokken van biologische circuits.
Gedrag versus biologie
Hier wordt het raar.
Reguliere biobots? Ze zweven. Ze stoppen. Ze drijven. Neurobots bewegen anders. Meer. Vaak. Complexe trajecten. Ze lijken gedreven. Actief. Het is moeilijk om geen intentie toe te schrijven als een klodder met doelbewuste schokken van richting blijft veranderen.
Maar controleren de hersenen ze?
Het team probeerde dit te testen door het bad onder water te zetten met een medicijn dat aanvallen opwekt. Standaardverwachting: de bots met hersenen (neurobots) zouden in beslag nemen. Het maakt de domme klodders (biobots) niets uit.
De werkelijkheid was het daar niet mee eens.
De biobots kwamen tot stilstand. Dramatische vermindering van beweging. De neurobots? Gemengde signalen. Sommigen versnelden. Sommigen gingen langzamer. Het suggereert dat de neuronen niet alleen de beweging controleren, maar ook de reactie van het lichaam op chaos bufferen. Een klein zenuwstelsel dat vecht tegen de greep van een medicijn.
De geest in het RNA
Ga dieper. Kijk naar de genen.
Genetische analyse toonde aan dat de neurobots niet alleen fysiek verschillend waren. Hun RNA vertelde een verhaal uit de oude geschiedenis. Ze brachten meer genen tot expressie die verband houden met de ontwikkeling van het zenuwstelsel. Maar hier is de kicker: Visuele verwerkingsgenen.
Veel van hen.
Genen voor de lens. Voor fotoreceptoren. Voor netvlieslagen. Allemaal tegelijk in brand gestoken. Fotowat geeft toe dat het schokkend is. Waarom zou een klodder van een huidbol en een brein willen zien? Niets zegt het. De hypothese is nu dat deze robots daadwerkelijk licht kunnen waarnemen.
Als dat waar is, verandert dat alles. Het impliceert dat het systeem standaard naar een staat gaat die zicht omvat. Een primitief oog dat zich in een pot vormt, want dat is wat de cellulaire machinerie doet als het niet wordt onderdrukt door evolutionaire druk.
“Het is alsof je vanaf het begin begint”, zegt het team.
Neurobots hebben geen evolutionaire geschiedenis. Geen overlevingsdruk om hun gewicht laag te houden of hun energie-efficiëntie laag te houden. Ze zijn puur potentieel. Bevrijd van de tirannie van fitness.
Geen nette strikken
Michael Levin, de senior professor van het project, ziet dit als een kans om de cognitie zelf te begrijpen. Zonder de bagage van natuurlijke selectie kunnen we misschien zien hoe een geest helemaal opnieuw ontstaat.
Hij vraagt: “Voor welke niet-bestaande wereld is hun cognitieve architectuur geschikt?”
We zullen het misschien nooit weten. Of misschien ontdekken we dat het is afgestemd op een wereld die niet bestaat.
Er zijn praktische redenen voor dit werk. Biologische robots die zichzelf genezen? Die door krappe ruimtes navigeren waar silicium faalt? Zeker. Misschien. Maar op dit moment is het nog vroeg. Heel vroeg. Automatisering kan helpen de bots te standaardiseren. Op dit moment is elke neurobot een uniek ongeluk.
Dus waar leidt het toe?
Misschien nergens. Misschien overal. Fotowat wil weten welke zintuiglijke prikkels hen doen springen. Levin wil de geesten van cyborgs visualiseren. Beiden lijken tevreden met het blijven porren van de hersenen totdat deze een geheim vertellen.
De klodders blijven bewegen. De neuronen blijven groeien. En we proberen nog steeds in te halen. 🧪🐸
