Experiment neobișnuit: Celule cerebrale umane crescute pe un cip au învățat să joace un joc video

Cercetătorii au reușit să antreneze celule cerebrale umane vii, conectate la un hardware din siliciu, să joace celebrut joc video Doom, marcând un moment important în domeniul sistemelor de calcul biologic, scrie InterestingEngineering.

Experimentul a fost realizat de startupul australian de biotehnologie Cortical Labs, folosind sistemul său de calcul neural CL-1. Sistemul combină neuroni vii cu componente electronice pentru a crea ceea ce oamenii de știință numesc „biologie programabilă”.

Descoperirea evidențiază potențialul tot mai mare al sistemelor hibride care îmbină biologia cu tehnologia digitală.

Celule cerebrale vii conectate la siliciu

Cercetătorii au crescut aproximativ 200.000 de neuroni umani pe o matrice de microelectrozi pentru a crea un procesor neural hibrid.

Cipul CL-1 a transformat datele digitale ale jocului în semnale electrice pe care neuronii vii le pot interpreta. În același timp, răspunsurile neuronale au fost convertite în comenzi digitale care controlau jocul.

Prin această interfață, neuronii au reușit să interacționeze cu mediul 3D al jocului Doom. Ei au navigat pe hartă, au vizat inamicii și au tras cu armele în timp real.

Cercetătorii spun că sistemul a demonstrat o învățare adaptivă și un comportament orientat către obiective în timpul jocului.

Deși neuronii nu pot concura încă cu jucătorii umani, experimentul arată că sistemele neuronale vii pot învăța sarcini digitale.

De la Pong la Doom: progrese rapide în sistemele de calcul biologic

Realizarea se bazează pe un experiment anterior realizat de Cortical Labs în 2021. Atunci, neuroni crescuți în laborator au fost antrenați să joace jocul simplu Pong.

Peste 800.000 de celule cerebrale au fost folosite pentru a crea un cip biologic capabil să învețe controlul paletelor din joc.

Antrenarea acelor neuroni a necesitat peste un an și jumătate de dezvoltare.

Prin comparație, adaptarea sistemului pentru Doom a fost mult mai rapidă. Dezvoltatorul independent Sean Cole a creat o interfață Python care a permis neuronilor să interpreteze semnalele jocului.

În doar o săptămână, sistemul neuronal a putut naviga autonom în mediul jocului.

Posibile aplicații în viitor

Cercetătorii cred că domeniul sistemelor de calcul biologic ar putea completa în viitor procesoarele clasice din siliciu.

Neuronii vii pot procesa informații complexe și incerte folosind mult mai puțină energie decât cipurile tradiționale. Această capacitate ar putea face sistemele hibride utile pentru robotică și pentru sarcini de decizie în timp real.

Oamenii de știință explorează și posibilitatea ca astfel de sisteme să controleze membre robotice sau interfețe neuronale avansate.

Totuși, rămân multe întrebări despre modul în care neuronii percep mediile digitale fără organe senzoriale. Chiar și așa, experimentul reprezintă un pas major spre integrarea rețelelor neuronale vii cu computerele.

Experții spun că descoperirea arată cum inteligența biologică ar putea alimenta, într-o zi, noi forme de tehnologie.