Neuroni umani vii antrenați să joace Doom, o premieră în domeniul sistemelor de calcul biologic

O echipă de cercetători a reușit să antreneze celule cerebrale umane vii, conectate la un sistem electronic, să joace celebrul joc video Doom. Experimentul reprezintă un pas important în dezvoltarea sistemelor de calcul biologic. Sistemul, denumit CL-1, combină neuroni umani cu componente electronice, deschizând noi perspective în domeniul tehnologiei.

Proiectul a fost realizat de startup-ul australian Cortical Labs. Acesta folosește sistemul de calcul neural CL-1, care integrează neuroni umani vii cu componente electronice. Combinația creează un sistem de calcul hibrid. Cercetătorii speră ca acest demers să demonstreze potențialul sistemelor care îmbină biologia cu tehnologia digitală.

Un procesor neural hibrid ce foloseşte celule cerebrale reale

Pentru a realiza acest experiment, cercetătorii au cultivat aproximativ 200.000 de neuroni umani pe o matrice de microelectrozi. Astfel, au creat un procesor neural hibrid. Cipul CL-1 transformă datele digitale ale jocului în semnale electrice pe care neuronii vii le pot interpreta. În același timp, răspunsurile neuronale sunt convertite în comenzi digitale care controlează 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 au menționat 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.

Experimentul se bazează pe un studiu anterior, realizat tot de Cortical Labs în 2021. Atunci, neuroni crescuți în laborator au fost antrenați să joace jocul Pong. Antrenarea acelor neuroni a necesitat peste un an și jumătate de dezvoltare. Adaptarea sistemului pentru Doom a fost mult mai rapidă, datorită unei interfețe Python creată de dezvoltatorul Sean Cole. Sistemul neuronal a putut naviga autonom în mediul jocului în doar o săptămână.

Posibile aplicații viitoare

Cercetătorii consideră că sistemele de calcul biologic ar putea completa procesoarele clasice din siliciu în viitor. Neuronii vii pot procesa informații complexe și incerte cu 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.

Deși rămân multe întrebări despre modul în care neuronii percep mediile digitale fără organe senzoriale, experimentul reprezintă un pas major spre integrarea rețelelor neuronale vii cu computerele. Cercetătorii speră să dezvolte în continuare astfel de sisteme pentru a explora mai bine potențialul lor.

Sursa: Mediafax