Neuroni umani conectați la cipuri de siliciu învață să joace Doom O echipă de cercetători a reușit o performanță remarcabilă în domeniul interfețelor creier-calculator: a antrenat celule cerebrale umane vii, conectate la cipuri de siliciu, să joace jocul video Doom

Neuroni umani conectați la cipuri de siliciu învață să joace Doom

O echipă de cercetători a reușit o performanță remarcabilă în domeniul interfețelor creier-calculator: a antrenat celule cerebrale umane vii, conectate la cipuri de siliciu, să joace jocul video Doom. Această realizare reprezintă un pas important în dezvoltarea calculatoarelor biologice programabile. Experimentul a fost realizat de startup-ul australian Cortical Labs și arată potențialul sistemelor hibride, care combină biologia cu tehnologia digitală.

Un procesor neural hibrid

Aproximativ 200.000 de neuroni umani au fost crescuți de cercetători pe o matrice de microelectrozi pentru a crea un procesor neural hibrid. Sistemul CL-1 al companiei a transformat datele digitale ale jocului Doom în semnale electrice pe care neuronii vii le-au putut 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 tridimensional al jocului, navigând pe hartă, vizând inamici și trăgând cu armele în timp real. Cercetătorii au observat o „învățare adaptivă și un comportament orientat spre obiective” în timpul jocului. Deși neuronii nu pot concura încă cu jucătorii umani, experimentul demonstrează că sistemele neuronale vii pot învăța sarcini digitale.

De la Pong la Doom: O evoluție rapidă

Această realizare se bazează pe un experiment anterior realizat de Cortical Labs în 2021, când neuroni crescuți în laborator au fost antrenați să joace Pong. Antrenarea acelor neuroni a necesitat peste un an și jumătate. În schimb, 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 reușit să navigheze autonom în mediul jocului.

Cercetătorii sugerează că domeniul sistemelor de calcul biologic ar putea complementa în viitor procesoarele tradiționale din siliciu. Neuronii vii pot procesa informații complexe și incerte utilizând mult mai puțină energie decât cipurile clasice. 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, studiul marchează un pas semnificativ. Cortical Labs continuă cercetările în acest domeniu, iar următoarea etapă este dezvoltarea de prototipuri pentru aplicații practice, inclusiv în domeniul medical.

Sursa: Descopera