Cyfrowy mózg muszki uruchomiony w symulacji. Naukowcy odtworzyli konektom neuron po neuronie
Brzmi to jak fabuła filmu science fiction, ale wydarzyło się naprawdę. Zespół naukowców poinformował o udanym, cyfrowym odtworzeniu sieci neuronowej mózgu i podłączeniu jej do wirtualnego ciała. Choć na razie mowa tu o muszce owocówce, to osiągnięcie to może całkowicie zmienić kierunek rozwoju sztucznej inteligencji.
Osobliwość technologiczna (Singularity) do tej pory kojarzyła się z momentem, w którym sztuczna inteligencja prześcignie ludzki umysł. Firma Eon Systems PBC postanowiła podejść do tematu z zupełnie innej strony. Zamiast tworzyć inteligentne oprogramowanie od zera, naukowcy postanowili skopiować biologiczną sieć – neuron po neuronie.
Symulacja na żywym organizmie
W przeciwieństwie do tradycyjnej sztucznej inteligencji (takiej jak ChatGPT czy modele testowane przez DeepMind), zaprezentowana symulacja nie opiera się na uczeniu maszynowym i metodzie prób i błędów. Naukowcy, bazując na potężnych badaniach opublikowanych w 2024 roku na łamach prestiżowego magazynu Nature (prowadzonych m.in. przez zespoły FlyWire i Janelia Research Campus), wzięli na warsztat mózg dorosłego osobnika muszki owocówki (Drosophila melanogaster).
Dokładnie zmapowano jego strukturę (tzw. konektom), odwzorowując w środowisku cyfrowym ponad 125 tysięcy neuronów i 50 milionów połączeń synaptycznych. Tak stworzona symulacja układu nerwowego została następnie podłączona do wirtualnego ciała owada, umieszczonego w zaawansowanym silniku fizycznym MuJoCo.
Efekt? Cyfrowa muszka zaczęła się poruszać i reagować na bodźce w sposób naturalny, napędzana wyłącznie sklonowanymi, biologicznymi obwodami swojego pierwowzoru. Informacje sensoryczne trafiają do symulowanej sieci, sygnał wędruje przez 50 milionów wirtualnych synaps, a na końcu wysyła komendę ruchową do cyfrowych kończyn. Zamknięto tym samym pętlę od cyfrowej percepcji do fizycznego ruchu w wirtualnym ciele.
Od muszki do człowieka
„To nie jest animacja. To nie jest uczenie ze wzmocnieniem naśladujące biologię. To cyfrowa kopia biologicznej sieci (…) uruchomiona w symulacji, sprawiająca, że ciało się porusza” – przekonuje na platformie X dr Alex Wissner-Gross, współzałożyciel Eon Systems.
Choć symulacja układu nerwowego owada robi gigantyczne wrażenie, to apetyty twórców sięgają znacznie dalej. Eon już teraz zapowiada rozpoczęcie prac nad zeskanowaniem i zasymulowaniem mózgu myszy, co będzie wymagało odwzorowania około 70 milionów neuronów (560 razy więcej niż w przypadku muszki owocówki). Docelowym, długoterminowym planem startupu jest symulacja w skali ludzkiego mózgu.
Należy jednak pamiętać, że wpis współzałożyciela firmy to w dużej mierze chwyt marketingowy, mający na celu przyciągnięcie uwagi inwestorów do niezwykle kosztownych, kolejnych etapów badań. Przypisywanie całego przełomu jednemu startupowi jest sporym nadużyciem, biorąc pod uwagę lata pracy czołowych ośrodków badawczych nad mapowaniem konektomu. Niemniej, skuteczna symulacja tak ogromnej liczby połączonych neuronów to historyczny krok na styku neurobiologii i informatyki.
