Un topo virtuale con un cervello AI potrebbe significare robot migliori

I ricercatori di Harvard e DeepMind hanno raggiunto un traguardo significativo con lo sviluppo di un “roditore virtuale” controllato dall’intelligenza artificiale. Questo topo virtuale è in grado di imitare con precisione i movimenti dei ratti reali, aprendo nuove prospettive per la comprensione di come il cervello gestisce movimenti complessi e coordinati.

Nonostante i progressi della robotica, replicare l’agilità naturale degli esseri viventi rimane una sfida. Tuttavia, il team di ricerca ritiene che le loro scoperte possano portare ai robot del futuro un’agilità notevolmente migliorata, grazie alla comprensione dei principi neurali che controllano il movimento.

Addestramento su dati reali

Il professor Bence Ölveczky di Harvard ha guidato la ricerca, utilizzando dati ad alta risoluzione registrati da ratti reali per addestrare la rete neurale artificiale che controlla il roditore virtuale.

Il ratto virtuale è stato sviluppato utilizzando il simulatore MuJoCo, che ricrea le forze fisiche reali come la gravità per simulare le condizioni del mondo reale. Per controllare i movimenti del ratto simulato, i ricercatori hanno usato una rete neurale artificiale addestrata con un modello di “dinamica inversa”. Ciò significa che la rete neurale è stata addestrata a predire quale attività neurale nei ratti reali genera uno specifico movimento fisico osservato.

I risultati dello studio possono aiutare gli scienziati a comprendere meglio come l’attività neurale generi diversi comportamenti motori nei ratti reali. Analizzando il legame tra attività neurale e movimento nel ratto simulato, i ricercatori possono ricavare principi generali su come il cervello controlli e coordini i movimenti complessi.

Si potranno così correlare specifici pattern neurali con particolari comportamenti e movimenti osservati. Inoltre, poiché il controllo motorio del ratto virtuale è molto realistico, i principi ricavati dallo studio della simulazione saranno utili per migliorare il controllo motorio nei robot. Ad esempio per rendere i movimenti dei robot più fluidi, coordinati e simili a quelli umani.

Un nuovo campo di studio

Questo studio può aprire la strada a un nuovo settore di ricerca chiamato “neuroscienze virtuali“. Utilizzando simulazioni al computer come il ratto virtuale, i ricercatori possono studiare più facilmente le basi neurali del comportamento e di come il cervello controlla il movimento.

Questo tipo di ricerca è molto importante per sviluppare protesi e interfacce cervello-computer più avanzate. Le conoscenze ottenute da questo studio potrebbero portare a nuove terapie per problemi di movimento, ricreando all’interno del computer i circuiti neurali danneggiati.

Inoltre, il modello di ratto virtuale può diventare uno strumento per studiare questi circuiti neurali e gli effetti delle malattie su di essi. In futuro, i ricercatori intendono rendere il ratto virtuale capace di svolgere autonomamente i compiti che fanno i ratti reali. Così potranno capire meglio come funzionano gli algoritmi del cervello che permettono di imparare nuove abilità.