Биологические нейроны играют в Doom: Cortical Labs демонстрирует живые клетки мозга, управляющие видеоигрой
Биологический компьютер CL1 австралийской биотех-компании транслирует цифровые сигналы Doom в электрическую стимуляцию для 200 000 живых человеческих нейронов — веха в биологических вычислениях.
Ключевые выводы
Австралийский стартап Cortical Labs добился того, что живые нейроны мозга управляют видеоигрой Doom через систему CL1 — биологический компьютер, транслирующий визуальную информацию в электрические стимулы для культуры нейронов. Это стирает границу между биологическими и цифровыми вычислениями.
Cortical Labs, австралийский биотех-стартап, достиг замечательной вехи в биологических вычислениях: приблизительно 200 000 живых человеческих нейронов, культивированных на микроэлектродной матрице, успешно сыграли в классический шутер 1993 года Doom. Демонстрация представляет значительный скачок по сравнению с предыдущим достижением компании в 2022 году, когда аналогичная нейронная культура научилась играть в значительно более простой Pong.
Как работают биологические вычисления
Биологический компьютер CL1 от Cortical Labs транслирует цифровую информацию из Doom в электрические сигналы, стимулирующие нейронную культуру через микроэлектродную матрицу. Электрические ответы нейронов затем интерпретируются как игровые действия — движение вперёд, повороты и стрельба. Процесс демонстрирует форму обучения с подкреплением, при которой клетки адаптируют паттерны активации на основе обратной связи от игровой среды.
От Pong к Doom: скачок сложности
Переход от Pong к Doom представляет драматическое увеличение вычислительной сложности. Pong оперирует в двумерной среде с одним движущимся объектом и бинарным управлением «влево-вправо», тогда как Doom содержит полноценную трёхмерную среду с противниками, пространственной навигацией, выбором оружия и множеством одновременных каналов ввода. Сам факт, что биологические нейроны способны обрабатывать и реагировать на такой уровень сложности — пусть и несовершенно — является научно значимым.
Нейроны не считаются сознательными или осведомлёнными, а качество их игры сравнимо с уровнем начинающего. Тем не менее демонстрация представляет доказательство концепции биологических вычислительных архитектур, которые со временем могут дополнить или обогатить традиционные подходы на основе кремния.
Последствия для вычислительной техники и нейронауки
Работа Cortical Labs находится на пересечении нейронауки, компьютерных наук и биоинженерии. Практические применения остаются преимущественно теоретическими на данном этапе, но исследование открывает несколько перспективных направлений: понимание того, как биологические нейронные сети обрабатывают информацию, может обогатить проектирование более эффективных искусственных нейросетей; биологические вычислительные элементы потенциально способны выполнять определённые задачи с драматически меньшим энергопотреблением, чем кремний; а технология предоставляет новую платформу для фармацевтического тестирования и исследования неврологических заболеваний.
Более широкое направление органоидного интеллекта — использование лабораторно выращенных мозговых органоидов для вычислений — набирает обороты параллельно с работой Cortical Labs. Это достижение укрепляет аргумент, что биологические вычисления представляют подлинный рубеж компьютерной науки, а не просто курьёз.