Cellules cérébrales humaines sur puce apprennent à jouer à Doom en une semaine

Une entreprise australienne a permis à une puce équipée de cellules cérébrales humaines de jouer au jeu vidéo Doom via une interface de programmation simple. Développée par Cortical Labs, cette technologie permet un entraînement rapide et marque un progrès vers des applications pratiques de calcul biologique. Les experts soulignent son potentiel pour des tâches complexes comme le contrôle robotique.

Cortical Labs, une entreprise australienne, a fait progresser ses puces informatiques alimentées par des neurones, permettant à un amas de cellules cérébrales humaines de jouer au classique Doom, un jeu de tir à la première personne. La puce, dotée de neurones vivants cultivés sur des réseaux de microélectrodes, a performé mieux que des entrées aléatoires mais a été surpassée par des joueurs humains experts. Ce développement s'appuie sur la réalisation de l'entreprise en 2021, lorsque des puces avec plus de 800 000 cellules cérébrales ont été entraînées pendant des années à jouer à Pong. Le nouveau système utilise une interface compatible avec le langage de programmation Python, simplifiant le processus. Le développeur indépendant Sean Cole a entraîné la puce à jouer à Doom en environ une semaine. «Contrairement au travail sur Pong que nous avons fait il y a quelques années, qui a représenté des années d'efforts scientifiques minutieux, cette démonstration a été réalisée en quelques jours par quelqu'un qui avait auparavant peu d'expertise en travaillant directement avec la biologie», a déclaré Brett Kagan de Cortical Labs. «C'est cette accessibilité et cette flexibilité qui la rendent vraiment excitante.» Cette dernière puce a utilisé environ un quart des neurones employés dans la configuration Pong et a appris plus vite que les modèles d'apprentissage automatique traditionnels basés sur le silicium. Kagan a noté que de tels systèmes biologiques servent de matériaux uniques pour le traitement de l'information, distincts des cerveaux humains. «Oui, c'est vivant, et oui, c'est biologique, mais ce qui est vraiment utilisé est un matériau capable de traiter l'information de manières très spéciales que nous ne pouvons pas recréer dans le silicium.» Les experts ont salué le saut de Pong à Doom. Andrew Adamatzky de l'University of the West of England à Bristol, au Royaume-Uni, a déclaré : «Doom est beaucoup plus complexe que les démonstrations précédentes, et interagir avec succès avec lui met en lumière de réels progrès dans la manière dont les systèmes neuronaux vivants peuvent être contrôlés et entraînés.» Steve Furber de l'University of Manchester, au Royaume-Uni, l'a qualifié de mise à niveau significative, bien que des questions subsistent sur la façon dont les neurones traitent les entrées visuelles sans yeux ou comprennent les objectifs du jeu. Yoshikatsu Hayashi de l'University of Reading, au Royaume-Uni, qui travaille sur des ordinateurs similaires à base d'hydrogel pour des bras robotiques, voit des parallèles. «[Jouer à Doom] est comme une version simplifiée du contrôle d'un bras entier», a-t-il dit. Adamatzky a ajouté : «Ce qui est excitant ici, ce n'est pas seulement qu'un système biologique puisse jouer à Doom, mais qu'il puisse gérer la complexité, l'incertitude et la prise de décision en temps réel.» Cela suggère un alignement plus proche avec les besoins futurs en calcul hybride, comme le contrôle de robots.

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