Живые клетки человеческого мозга играют в DOOM на CL1 [видео]

Когда биология встречается с игрой: появляется маловероятный игрок

На протяжении десятилетий видеоигры были свидетельством человеческого творчества и технического прогресса. От простых пикселей до обширных виртуальных миров — они построены на кремнии и коде. Но, как ни странно, игрок стал таким же революционным, как и игра. Исследователи успешно продемонстрировали, что группа живых клеток человеческого мозга, выращенная в лаборатории, может взаимодействовать и «играть» в культовую видеоигру DOOM. Это не научная фантастика; это реальный эксперимент, расширяющий границы того, что мы считаем биокомпьютерами.

Видео, заинтересовавшее как ученых, так и публику, показывает упрощенную версию DOOM, управляемую биологической нейронной сетью, известной как система DishBrain. В этом прорыве, возглавляемом исследователями из Cortical Labs, используются массивы микроэлектродов для стимуляции нейронов и считывания их ответов, создавая петлю обратной связи, в которой клетки учатся контролировать игровую среду. Это пересечение биологии и технологий подчеркивает будущее, в котором вычислительная мощность будет измеряться не только в гигагерцах, но и во врожденных способностях живых систем к обучению.

Наука, лежащая в основе игрового процесса: как «играют» клетки мозга

Этот процесс заключается не столько в том, чтобы клетки мозга видели крошечный монитор и управляли клавиатурой, сколько в переводе логики игры на язык, понятный нейронам. Система, получившая название Cortical Lab 1 (CL1), помещает примерно 800 000 живых клеток мозга (полученных из стволовых клеток человека) на специальный чип. Этот чип может как отправлять электрические сигналы клеткам, так и обнаруживать их электрическую активность.

В эксперименте DOOM мир игры упрощен. Позиция игрока представлена ​​персонажем в одном коридоре. Электрические сигналы посылаются в культуру нейронов, указывая, присутствует или отсутствует враг. Затем нейроны реагируют собственной электрической активностью, которая интерпретируется как команда двигаться влево или вправо. Если нейроны активируются по схеме, которая успешно перемещает персонажа к врагу, они получают предсказуемую стимулирующую обратную связь. Если они терпят неудачу, входные данные становятся хаотичными и непредсказуемыми. Эта система вознаграждения/наказания, фундаментальный принцип обучения, побуждает нейронную сеть адаптировать свое поведение для поддержания предпочтительной структурированной стимуляции.

По сути, клетки не «думают» об игре в человеческом смысле. Вместо этого они учатся контролировать окружающую среду, чтобы свести к минимуму непредсказуемость — основной двигатель даже самых простых биологических систем.

Больше, чем вечеринка: последствия биологических вычислений

Хотя игра в видеоигру эпохи 90-х годов — это убедительная демонстрация, реальная значимость заключается в потенциальных приложениях. Это исследование является важным шагом на пути к органоидному интеллекту (ОИ), целью которого является использование вычислительной мощности биологических нейронных сетей. В отличие от традиционного искусственного интеллекта, которому требуются огромные объемы данных и энергии, биологические системы быстро и эффективно учатся, используя минимум информации.

Открытие лекарств и моделирование заболеваний: ученые могли бы использовать эти системы, чтобы проверить, как неврологические заболевания, такие как болезнь Альцгеймера, влияют на нервную деятельность и как потенциальные лекарства могут обратить вспять эти эффекты.

Передовая робототехника: биокомпьютеры могут предоставить роботам более адаптивные возможности принятия решений с низким энергопотреблением, что позволит им более эффективно ориентироваться в сложных реальных средах.

Революция в искусственном интеллекте: понимание того, как биологические нейронные сети так эффективно обучаются, может вдохновить на создание новых, более мощных и энергоэффективных алгоритмов искусственного интеллекта.

«Речь идет не только об играх. Речь идет о новом рубеже в области вычислений, где мы можем использовать присущий интеллект биологических систем для решения проблем, которые являются сложными для традиционных компьютеров на основе кремния». - Исследователь из команды Cortical Labs.

Будущее работы: интеграция новых технологий

По мере развития таких удивительных технологий, как биокомпьютеры, деловая среда

Frequently Asked Questions

When Biology Meets Gaming: An Unlikely Player Emerges

For decades, video games have been a testament to human creativity and technological advancement. From simple pixels to sprawling virtual worlds, they are built on silicon and code. But in a startling twist, the player has become just as revolutionary as the game. Researchers have successfully demonstrated that a cluster of living human brain cells, grown in a lab, can interact with and "play" the iconic video game DOOM. This isn't science fiction; it's a real-world experiment pushing the boundaries of what we consider biocomputing.

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

The process is less about the brain cells seeing a tiny monitor and controlling a keyboard, and more about translating the game's logic into a language the neurons can understand. The system, referred to as the Cortical Lab 1 (CL1), places roughly 800,000 living brain cells (derived from human stem cells) onto a special chip. This chip can both send electrical signals to the cells and detect their electrical activity.

More Than a Party Trick: The Implications of Biological Computing

While playing a 90s-era video game is a compelling demo, the real significance lies in the potential applications. This research is a major step toward organoid intelligence (OI), which aims to harness the computational power of biological neural networks. Unlike traditional AI, which requires massive amounts of data and power, biological systems learn quickly and efficiently from minimal information.

The Future of Work: Integrating New Technologies

As astonishing technologies like biocomputing mature, the business landscape will inevitably evolve. The ability to integrate and leverage such disruptive innovations will separate the agile companies from the obsolete. This is where a flexible and modular operational foundation becomes critical. Platforms like Mewayz are designed to help businesses adapt seamlessly.