Mänskliga hjärnceller på chip lär sig spela Doom på en vecka

Ett australiensiskt företag har gjort det möjligt för en chip med mänskliga hjärnceller att spela videospellet Doom med en enkel programmeringsgränssnitt. Utvecklad av Cortical Labs möjliggör tekniken snabb träning och markerar framsteg mot praktiska biologiska datortillämpningar. Experter framhåller dess potential för komplexa uppgifter som robotstyrning.

Cortical Labs, ett australiensiskt företag, har utvecklat sina neuron-drivna datorchip och gjort det möjligt för en klump mänskliga hjärnceller att spela det klassiska förstapersonsskjutaren Doom. Chippet, med levande neuroner odlade på mikroelektrodarrayer, presterade bättre än slumpmässiga inmatningar men låg efter skickliga mänskliga spelare. Denna utveckling bygger på företagets prestation 2021, då chip med över 800 000 hjärnceller tränades under år för att spela Pong. Det nya systemet använder ett gränssnitt som är kompatibelt med programspråket Python, vilket förenklar processen. Oberoende utvecklaren Sean Cole tränade chippet att spela Doom på cirka en vecka. «Till skillnad från Pong-arbetet vi gjorde för några år sedan, som representerade år av mödosam vetenskaplig ansträngning, har denna demonstration gjorts på några dagar av någon som tidigare hade relativt lite expertis i att arbeta direkt med biologi», säger Brett Kagan på Cortical Labs. «Det är denna tillgänglighet och flexibilitet som gör det verkligen spännande.» Den senaste chippen använde ungefär en fjärdedel av neuronerna som användes i Pong-uppställningen och lärde sig snabbare än traditionella kiselbaserade maskininlärningsmodeller. Kagan noterade att sådana biologiska system fungerar som unika material för informationsbearbetning, skilda från mänskliga hjärnor. «Ja, det är levande och ja, det är biologiskt, men det som verkligen används är ett material som kan bearbeta information på mycket speciella sätt som vi inte kan återskapa i kisel.» Experter berömde språnget från Pong till Doom. Andrew Adamatzky vid University of the West of England i Bristol, Storbritannien, uppgav: «Doom är oerhört mycket mer komplext än tidigare demonstrationer, och framgångsrik interaktion med det belyser verkliga framsteg i hur levande nervsystem kan styras och tränas.» Steve Furber vid University of Manchester, Storbritannien, kallade det en betydande uppgradering, även om frågor kvarstår om hur neuronerna bearbetar visuella inmatningar utan ögon eller förstår spelens mål. Yoshikatsu Hayashi vid University of Reading, Storbritannien, som arbetar med liknande hydrogelbaserade datorer för robotarmar, ser paralleller. «[Att spela Doom] är som en enklare version av att styra en hel arm», säger han. Adamatzky tillade: «Det spännande här är inte bara att ett biologiskt system kan spela Doom, utan att det kan hantera komplexitet, osäkerhet och realtidsbeslutsfattande.» Detta tyder på närmare överensstämmelse med framtida behov av hybrid databehandling, såsom robotstyrning.

Relaterade artiklar

Researchers observing a detailed mouse cortex simulation on Japan's Fugaku supercomputer, with a colorful 3D brain model on screen.
Bild genererad av AI

Forskare kör detaljerad muskortexsimulering på Japans Fugaku-superdator

Rapporterad av AI Bild genererad av AI Faktagranskad

Forskare från Allen Institute och Japans University of Electro-Communications har byggt en av de mest detaljerade virtuella modellerna av musens kortex hittills, som simulerar ungefär 9 miljoner neuroner och 26 miljarder synapser över 86 regioner på Fugaku-superdatorn.

Forskare står på randen till att simulera en mänsklig hjärna med världens mest kraftfulla superdatorer i syfte att låsa upp hjärnans funktionshemligheter. Projektet leds av forskare vid Tysklands Jülich Research Centre och utnyttjar superdatorn JUPITER för att modellera 20 miljarder neuroner. Detta genombrott kan möjliggöra test av teorier om minne och läkemedelseffekter som mindre modeller inte kan uppnå.

Rapporterad av AI

Forskare vid Nagoya University i Japan har utvecklat miniatyrhjärnmodeller med stamceller för att studera interaktioner mellan talamus och hjärnbark. Deras arbete visar talamus nyckelroll i mognaden av kortikala neurala nätverk. Fynden kan främja forskning om neurologiska störningar som autism.

En recensionsartikel av Borjan Milinkovic och Jaan Aru argumenterar för att behandla sinnet som mjukvara som körs på utbytbart hårdvara är en dålig passform för hur hjärnor faktiskt beräknar. Författarna föreslår ”biologisk computationalism”, ett ramverk som knyter kognition och (potentiellt) medvetande till beräkning som är hybrid, multi-skala och formad av energibegränsningar.

Rapporterad av AI Faktagranskad

Forskare vid University of California, Irvine rapporterar att ett maskininlärningssystem kallat SIGNET kan härleda orsak-verkan-länkar mellan gener i humant hjärnvävnad, och avslöjar omfattande omkoppling av genreglering – särskilt i excitatoriska neuroner – vid Alzheimers sjukdom.

Forskare vid Texas A&M University säger att de har utvecklat en anpassningsbar ”vessel-chip” som återskapar de komplexa formerna hos mänskliga blodkärl – inklusive förgreningar, aneurysm-liknande utbuktningar och stenos-liknande inskränkningar – så att forskare kan studera hur förändrat blodflöde påverkar endotelceller och utvärdera potentiella behandlingar utan att förlita sig på djurmodeller.

Rapporterad av AI

Forskare har konstruerat ett protein som upptäcker subtila glutamatsignaler mellan neuroner och avslöjar en tidigare dold aspekt av hjärnkommunikation. Verktyget möjliggör realtidsobservation av hur hjärnceller bearbetar inkommande information, vilket potentiellt främjar studier om lärande, minne och neurologiska störningar. Resultaten, publicerade i Nature Methods, belyser ett genombrott inom neurovetenskap.

 

 

 

Denna webbplats använder cookies

Vi använder cookies för analys för att förbättra vår webbplats. Läs vår integritetspolicy för mer information.
Avböj