„Може ли да го започне „Doom“?“ е прашање што стана интернет-класика, тест за крајните граници на секое ново парче технологија. Во текот на последните три децении, легендарната пукачка игра од 1993 година се извршувала на сè – од банкомати и тестови за бременост до трактори и бактерии E. coli. Сега на тој список е додаден и најбизарниот „уред“ досега: група живи човечки мозочни клетки одгледани во лабораторија. Иако нивната вештина не е на ниво на искусен играч, ова достигнување на австралиската компанија „Cortical Labs“ претставува значаен чекор кон создавање биолошки компјутери.

Од „Pong“ до „Doom“: Огромен скок во сложеноста

Пред да се соочат со демонските орди, овие клетки совладале значително поедноставна задача. „Cortical Labs“ уште во 2021 година се најде на насловните страници со системот „DishBrain“, во кој околу 800 илјади неврони научиле да ја играат „Pong“, првата видеоигра во историјата. Принципот бил релативно едноставен: позицијата на топчето на екранот се претворала во електрични импулси на одреден дел од чипот, а невроните со текот на времето научиле да го враќаат „топчето“ контролирајќи го рекетот. Но „Doom“ е сосема поинаков свет. Тоа е тродимензионална средина исполнета со хаос, непријатели и непредвидливи ситуации кои бараат истражување и донесување одлуки во реално време. За преминот од „Pong“ на „Doom“ компанијата развила нова платформа, „CL1“, која ја опишува како првиот „биолошки компјутер на кој може да се извршува код“. Клучната иновација бил развојот на интерфејс што овозможува програмирање на популарниот јазик „Python“, што значително го олеснило и забрзало процесот. Тоа го потврдува и фактот дека независниот програмер Шон Кол, со релативно малку искуство во биолошко пресметување, успеал да ги истренира невроните за основите на „Doom“ за околу една недела.

„За разлика од работата на „Pong“, која претставуваше години напорна научна работа, оваа демонстрација беше изведена за само неколку дена од некој што претходно имал релативно малку искуство во директна работа со биологија. Токму таа пристапност и флексибилност го прават ова навистина возбудливо – истакна Брет Каган од „Cortical Labs“.

Како невроните без очи „гледаат“ и реагираат?

Најголемиот предизвик лежи во фактот што лабораториски одгледаните неврони – околу 200 илјади во овој експеримент – немаат очи ниту каков било друг сетилен орган. За да се надмине тој недостаток, научниците морале дигиталниот свет на играта да го преведат на биолошкиот јазик на невроните – електрицитет. Визуелните информации, како појавата на непријател на левата страна од екранот, се претвораат во специфични обрасци на електрична стимулација на микроелектродниот систем на кој растат клетките. Системот се базира на учење насочено кон цел. Кога невроните создаваат електричен одговор кој се декодира како правилна акција, како на пример пукање кон непријател, добиваат предвидлив и структуриран сигнал како „награда“. Ако пак промашат или направат грешка, системот им испраќа хаотичен и непредвидлив електричен шум како „казна“. Со текот на времето клетките учат да ги прилагодуваат своите реакции за да ги минимизираат непредвидливите сигнали и да постигнат стабилна состојба, со што всушност учат да ја играат играта. Иако нивните перформанси се далеку под човечките и често „загинуваат“, тие покажуваат јасно намерно однесување, како вртење кон непријателите и пукање.

Повеќе од игра: иднината и етичките прашања

Целта на ова истражување, секако, не е создавање невронски мрежи за натпреварување во е-спортови. Станува збор за фундаментален чекор кон развој на нов вид процесори – биолошки компјутери. Експертите истакнуваат дека успешното снаоѓање во сложената и непредвидлива средина на „Doom“ е доказ дека биолошките системи можат да решаваат проблеми многу поблиски до оние од реалниот свет. Потенцијалните примени се огромни – од развој на нови лекови и проучување на невролошки болести како епилепсија или деменција, до управување со роботски екстремитети. Невронаучникот Јошикатсу Хајаши од Универзитетот во Рединг истакнува дека контролирањето лик во виртуелна средина всушност е поедноставена верзија на задачата за управување со роботска рака. Покрај тоа, биолошките системи се неверојатно енергетски ефикасни; човечкиот мозок работи со моќност од околу дваесет вати, што е неспоредливо помалку од суперкомпјутерите потребни за извршување сложени модели на вештачка интелигенција. Но како што експериментите напредуваат, така се отвораат и сериозни етички прашања. Каде е границата за појава на свест или чувства? Иако научниците нагласуваат дека овие неврони се само биолошки материјал за обработка на информации, без каква било форма на самосвест, расправата за етичките норми е неизбежна како што технологијата ќе продолжи да напредува.