Un progres remarcabil în domeniul tehnologiei și neuroștiinței a fost anunțat recent, înregistrând o premieră care poate schimba fundamental modul în care înțelegem interacțiunea dintre creierul uman și calculatoare. Cercetătorii au reușit să conecteze celulele cerebrale umane vii la un hardware din siliciu și să le folosească pentru a juca în mod autonom jocul video Doom, reprezentând o etapă semnificativă în dezvoltarea sistemelor de calcul biologic și tehnologii hibride.
Neuronii vii la volanul unui joc video: un nou capitol în computerele bio-electronice
Această realizare a fost făcută de startup-ul australian Cortical Labs, care a dezvoltat un sistem de calcul neural denumit CL-1. În esență, acesta combină neuroni umani crescuți în laborator cu componente electronice, creând ceea ce oamenii de știință numesc “biologie programabilă”. Acest tip de sistem nu folosește microprocesoare tradiționale, ci se bazează pe rețele de neuroni vii capabili să interpreteze și să genereze semnale electrice digitale.
Pentru această demonstrație, cercetătorii au crescut aproximativ 200.000 de neuroni pe o matrice de microelectrozi, transformând datele digitale ale jocului în semnale electrice pe care neuronii le pot “înțelege”. În același timp, răspunsurile neuronale au fost convertite în comenzi digitale, care au controlat acțiunile în mediul virtual al jocului Doom. În acest mod, neuronii au navigat, au țintit inamicii și au tras, toate în timp real, demonstrație clară a potențialului inteligenței biologice atunci când este combinate cu tehnologia digitală.
Rezultatul a fost o performanță care, deși nu a depășit încă abilitățile jucătorilor umani, marchează o atingere importantă în domeniul cercetării sistemelor hibride. „Sistemul a demonstrat o învățare adaptivă și un comportament orientat către obiective în timpul jocului”, explică reprezentanții cercetării. Această capacitate de auto-învățare a neuronilor vii ar putea, în timp, revoluționa nu doar procesul de control al roboților, ci și modul în care sistemele de inteligență artificială se dezvoltă și se adaptează.
De la Pong la Doom: o evoluție rapidă în calculul biologic
Această descoperire nu se întâmplă în izolator, ci reprezintă o evoluție rapidă față de proiectele anterioare ale aceluiași centru de cercetare. În 2021, aceeași echipă a reușit să antreneze neuroni pentru a juca Pong, un joc simplu, cu doar câteva celule și un procesor mai modest. Aproximativ 800.000 de celule au fost folosite pentru a dezvolta un cip biologic capabil să controleze paletele în timpul jocului.
Timpul de antrenament pentru aceste sisteme a fost de peste un an și jumătate, iar procesul a fost complex și laborios. În contrast, adaptarea pentru Doom s-a realizat mult mai rapid, în doar o săptămână, datorită unei interfețe create de un dezvoltator independent, Sean Cole, care a permis neuronilor să interpreteze în mod automat semnalele jocului. Astfel, neuronii au reușit să navigheze autonom într-un mediu 3D și să ia decizii în timp real, deschizând drumul către aplicații mult mai complexe.
Această progresie rapidă sugerează că domeniul sistemelor hibride între biologie și tehnologie avansează cu pași repezi, fiind aproape de a deveni o realitate practică pentru aplicații din ce în ce mai avansate, de la robotică la medicină.
Perspectiva viitorului: un teren fertil pentru tehnologii inovatoare
Cercetătorii cred că în viitor, sistemele de calcul biologic ar putea completa sau chiar înlocui anumite componente ale procesorului tradițional, în special acolo unde este nevoie de procesare a informațiilor complexe și incerte. Neuroni vii, cu capacitatea lor de a procesa data cu eficiență energetică și adaptabilitate, ar putea deveni parte integrantă în robotică avansată, interfețe neuronale și sisteme de decizie în timp real.
Exploatarea acestor tehnologii nu este lipsită de provocări. Rămâne de descifrat modul în care neuronii interpretează și percep mediul digital, fără a avea organe senzoriale tradiționale. Cu toate acestea, fiecare nouă etapă în înțelegerea și integrarea acestor rețele neuronale biologice în sistemele tehnologice aduce cu sine perspective promițătoare.
Experimentele actuale indică faptul că, într-o zi, inteligența biologică ar putea alimenta noi forme de tehnologie, transformând radical concepția noastră despre ce înseamnă “computare” și “inteligență artificială”. Pe măsură ce cercetările avansează, vom putea vedea în curând aplicații concrete ale acestei fuziuni între viață și tehnologie, deschizând o nouă eră în interacțiunea om-mașină.
