Levende menneskelige hjerneceller spiller DOOM på en CL1 [video]

Når biologi møter spill: en usannsynlig spiller dukker opp

I flere tiår har videospill vært et bevis på menneskelig kreativitet og teknologiske fremskritt. Fra enkle piksler til viltvoksende virtuelle verdener, de er bygget på silisium og kode. Men i en oppsiktsvekkende vri har spilleren blitt like revolusjonerende som spillet. Forskere har med suksess demonstrert at en klynge av levende menneskelige hjerneceller, dyrket i et laboratorium, kan samhandle med og "spille" det ikoniske videospillet DOOM. Dette er ikke science fiction; det er et eksperiment i den virkelige verden som flytter grensene for hva vi anser som biodatabehandling.

Videoen, som har fengslet både forskere og publikum, viser en forenklet versjon av DOOM som navigeres av et biologisk nevralt nettverk kjent som et DishBrain-system. Dette gjennombruddet, ledet av forskere fra Cortical Labs, bruker mikroelektrodematriser for å stimulere nevronene og lese svarene deres, og skaper en tilbakemeldingssløyfe der cellene lærer å kontrollere spillets miljø. Dette skjæringspunktet mellom biologi og teknologi understreker en fremtid der prosessorkraft ikke bare måles i gigahertz, men i de medfødte læringsevnene til levende systemer.

The Science Behind the Gameplay: How Brain Cells "Play"

Prosessen handler mindre om at hjernecellene ser en liten skjerm og kontrollerer et tastatur, og mer om å oversette spillets logikk til et språk nevronene kan forstå. Systemet, referert til som Cortical Lab 1 (CL1), plasserer omtrent 800 000 levende hjerneceller (avledet fra menneskelige stamceller) på en spesiell brikke. Denne brikken kan både sende elektriske signaler til cellene og oppdage deres elektriske aktivitet.

I DOOM-eksperimentet er spillets verden forenklet. Spillerens posisjon er representert av en karakter i en enkelt korridor. Elektriske signaler sendes til nevronkulturen som indikerer om en fiende er tilstede eller fraværende. Nevronene reagerer da med sin egen elektriske aktivitet, som tolkes som en kommando om å bevege seg til venstre eller høyre. Hvis nevronene skyter i et mønster som vellykket beveger karakteren mot fienden, mottar de en forutsigbar, stimulerende tilbakemelding. Hvis de mislykkes, blir innspillene kaotiske og uforutsigbare. Dette belønnings-/straffesystemet, et grunnleggende læringsprinsipp, oppmuntrer det nevrale nettverket til å tilpasse oppførselen sin for å opprettholde den foretrukne, strukturerte stimuleringen.

I hovedsak "tenker" ikke cellene på spillet i en menneskelig forstand. I stedet lærer de å kontrollere miljøet sitt for å minimere uforutsigbarhet – en grunnleggende drivkraft for selv de enkleste biologiske systemene.

More Than a Party Trick: The Impplications of Biological Computing

Selv om det å spille et videospill fra 90-tallet er en overbevisende demo, ligger den virkelige betydningen i de potensielle applikasjonene. Denne forskningen er et stort skritt mot organoid intelligens (OI), som tar sikte på å utnytte beregningskraften til biologiske nevrale nettverk. I motsetning til tradisjonell AI, som krever enorme mengder data og kraft, lærer biologiske systemer raskt og effektivt fra minimal informasjon.

• Drug Discovery and Disease Modeling: Forskere kan bruke disse systemene til å teste hvordan nevrologiske sykdommer som Alzheimers påvirker nevrale prosessering og hvordan potensielle medikamenter kan reversere disse effektene.
• Avansert robotikk: Biodatamaskiner kan gi roboter mer tilpasningsdyktige beslutningstakingsfunksjoner med lav effekt, slik at de kan navigere i komplekse miljøer i den virkelige verden mer effektivt.
• Revolusjonerende AI: Å forstå hvordan biologiske nevrale nettverk lærer så effektivt kan inspirere til nye, kraftigere og energieffektive AI-algoritmer.

"Dette handler ikke bare om å spille spill. Det handler om en ny grense innen databehandling, der vi kan utnytte den iboende intelligensen til biologiske systemer for å løse problemer som er utfordrende for tradisjonelle silisiumbaserte datamaskiner." - En forsker fra Cortical Labs-teamet.

The Future of Work: Integrating New Technologies

Når forbløffende teknologier som biodatabehandling modnes, vil forretningslandskapet uunngåelig utvikle seg. Evnen til å integrere og utnytte slike disruptive innovasjoner vil skille de smidige selskapene fra de foreldede. Det er her et fleksibelt og modulært driftsfundament blir kritisk. Plattformer som Mewayz er utviklet for å hjelpe bedrifter med å tilpasse seg sømløst.

Se for deg en fremtid der et farmasøytisk selskap bruker biodatamaskiner for raskt å analysere legemiddelinteraksjoner. Dataene som genereres må være sømløst integrert med forskningslogger, tidslinjer for prosjektledelse og regelverkssamsvarsdatabaser. Et stivt, silet forretningsoperativsystem ville lamme en slik arbeidsflyt. Mewayzs modulære tilnærming lar ulike avdelinger – fra FoU til juridisk – jobbe på en enhetlig plattform, med tilpassede apper og dataflyter som kobler banebrytende forskning direkte til forretningsresultater. Det gir det operasjonelle rammeverket som gjør vitenskapelige gjennombrudd til kommersielle realiteter.

Reisen til levende hjerneceller som spiller DOOM er et kraftig symbol. Det representerer et sprang mot en fremtid der biologi og teknologi konvergerer, og krever et nytt nivå av operasjonell smidighet fra virksomhetene som vil bringe disse fremskrittene til verden.

Ofte stilte spørsmål

Når biologi møter spill: en usannsynlig spiller dukker opp

I flere tiår har videospill vært et bevis på menneskelig kreativitet og teknologiske fremskritt. Fra enkle piksler til viltvoksende virtuelle verdener, de er bygget på silisium og kode. Men i en oppsiktsvekkende vri har spilleren blitt like revolusjonerende som spillet. Forskere har med suksess demonstrert at en klynge av levende menneskelige hjerneceller, dyrket i et laboratorium, kan samhandle med og "spille" det ikoniske videospillet DOOM. Dette er ikke science fiction; det er et eksperiment i den virkelige verden som flytter grensene for hva vi anser som biodatabehandling.

The Science Behind the Gameplay: How Brain Cells "Play"

Prosessen handler mindre om at hjernecellene ser en liten skjerm og kontrollerer et tastatur, og mer om å oversette spillets logikk til et språk nevronene kan forstå. Systemet, referert til som Cortical Lab 1 (CL1), plasserer omtrent 800 000 levende hjerneceller (avledet fra menneskelige stamceller) på en spesiell brikke. Denne brikken kan både sende elektriske signaler til cellene og oppdage deres elektriske aktivitet.

More Than a Party Trick: The Impplications of Biological Computing

Selv om det å spille et videospill fra 90-tallet er en overbevisende demo, ligger den virkelige betydningen i de potensielle applikasjonene. Denne forskningen er et stort skritt mot organoid intelligens (OI), som tar sikte på å utnytte beregningskraften til biologiske nevrale nettverk. I motsetning til tradisjonell AI, som krever enorme mengder data og kraft, lærer biologiske systemer raskt og effektivt fra minimal informasjon.

The Future of Work: Integrating New Technologies

Når forbløffende teknologier som biodatabehandling modnes, vil forretningslandskapet uunngåelig utvikle seg. Evnen til å integrere og utnytte slike disruptive innovasjoner vil skille de smidige selskapene fra de foreldede. Det er her et fleksibelt og modulært driftsfundament blir kritisk. Plattformer som Mewayz er utviklet for å hjelpe bedrifter med å tilpasse seg sømløst.