Бактерии E. coli обладают памятью, работающей по принципу нейросетей

Память без мозга! Две группы кишечных палочек получают одинаковую порцию еды. Условия в моменте идентичные, но одни клетки перестраиваются под «пир» заметно быстрее других. Всё решает прошлое: быстрее реагируют бактерии, которые только что жили в режиме «то густо, то пусто». Их соседи из стабильной среды раскачиваются дольше. Раз разница не в текущих условиях, значит, клетка хранит внутреннюю запись о пережитом и сверяется с ней. По самому широкому определению это и есть обучение. И нейроны для него, как выяснилось, не нужны. Эксперимент поставила лаборатория вычислительного биофизика Шиладитьи Банерджи, результаты вышли в журнале PRX Life. Десятки тысяч отдельных клеток E. coli поместили в микрофлюидное устройство и то включали, то выключали им подачу питательных веществ (с разной частотой). Где же живёт память? Учёные построили математическую модель молекулярной сети, которая управляет ростом бактерии. Модель указала на рибосомы — «сборочные цеха», которые производят белки и задают скорость роста. Ни один другой компонент в модели такого поведения не дал. Одни рибосомы откликаются на перемены быстро и следят за настоящим (этакая оперативная память), другие перестраиваются медленно и хранят следы прошлого, как архив. Вместе они дают память на отрезке от минут до часов. А теперь самое любопытное. По логике вычислений эта система повторяет рекуррентную нейросеть с «вентилями» — тип ИИ, который обрабатывает последовательности вроде речи или данных с датчиков. Вентиль решает, сколько старой памяти оставить, а сколько переписать новой информацией. У бактерии он собран из химии клетки, никакого софта. И настраивать его приходится с умом: готовность к переменам отнимает ресурсы у роста. Кстати, так бактерии решают задачку, знакомую разработчикам ИИ, — как выучить новое и не стереть старое. Всё дело в том, что информация хранится сразу на нескольких временных масштабах. Авторы видят здесь биологический чертёж для ИИ, который учится непрерывно при жёстком лимите энергии. @vselennayaplus