Η αυστραλιανή εταιρεία Cortical Labs έδειξε 200.000 ζωντανούς ανθρώπινους νευρώνες πάνω σε silicon chip να παίζουν το κλασικό βιντεοπαιχνίδι Doom. Το πείραμα δεν είναι απλώς εντυπωσιακό τρικ — ανοίγει νέους δρόμους τόσο στην υπολογιστική όσο και στη φαρμακολογία του εγκεφάλου.
Ο χαρακτήρας σκοντάφτει στους διαδρόμους, συναντά εχθρούς, πυροβολεί — και πεθαίνει συχνά. Αλλά παίζει. Και αυτό, από μόνο του, είναι κάτι που δεν είχε συμβεί ποτέ πριν. Η Cortical Labs, μια βιοτεχνολογική εταιρεία από την Αυστραλία, δημοσίευσε πρόσφατα βίντεο στο οποίο 200.000 ζωντανοί ανθρώπινοι νευρώνες — καλλιεργημένοι πάνω σε silicon chip — παίζουν το Doom του 1993. Δεν είναι simulation. Δεν είναι AI με τη συνηθισμένη έννοια. Είναι βιολογικά κύτταρα που μαθαίνουν σε πραγματικό χρόνο.
Οι νευρώνες δεν προέρχονται από εγκεφάλους. Ο επιστημονικός διευθυντής της εταιρείας, Brett Kagan, εξηγεί ότι αρκεί μια μικρή ποσότητα αίματος ή δέρματος: τα κύτταρα μετατρέπονται σε βλαστοκύτταρα και από εκεί σε νευρικά κύτταρα. Κάθε υπολογιστική μονάδα της εταιρείας φιλοξενεί έως 800.000 νευρώνες σε ένα αυτόνομο σύστημα υποστήριξης ζωής που τους κρατά ζωντανούς για έξι μήνες. Η επικοινωνία γίνεται μέσω ηλεκτρισμού — «η κοινή γλώσσα βιολογίας και πυριτίου», όπως το θέτει ο Kagan.
Το δύσκολο δεν ήταν η σύνδεση. Ήταν το κίνητρο. Πώς κάνεις κύτταρα σε ένα τρυβλίο να κάνουν κάτι σκόπιμο; Η λύση βασίστηκε στην αρχή ελεύθερης ενέργειας του νευροεπιστήμονα Karl Friston: τα νευρικά συστήματα οδηγούνται από την ανάγκη να προβλέπουν το περιβάλλον τους. Η ομάδα έχτισε έναν απλό βρόχο ανατροφοδότησης. Λάθος κινήσεις παρήγαγαν τυχαία, απρόβλεπτα σήματα — λευκό θόρυβο. Σωστές κινήσεις παρήγαγαν δομημένα, προβλέψιμα σήματα. Το χάος ήταν τιμωρία. Η τάξη ήταν ανταμοιβή.
Το 2022 η Cortical Labs δημοσίευσε στο επιστημονικό περιοδικό Neuron μια πρώτη απόδειξη της αρχής: νευρώνες σε microchip έμαθαν να παίζουν Pong μέσα σε λίγα λεπτά. Το Doom είναι άλλο επίπεδο — τρισδιάστατη πλοήγηση, εχθροί, πολλαπλές απειλές ταυτόχρονα. Για να γίνει το άλμα, η εταιρεία οργάνωσε hackathon με το Stanford University. Ένας ανεξάρτητος ερευνητής συνδύασε τους νευρώνες με έναν τυπικό αλγόριθμο μηχανικής μάθησης. Το υβριδικό σύστημα ξεπέρασε τον αλγόριθμο που έτρεχε μόνος του — υπόδειξη ότι τα βιολογικά κύτταρα συνεισφέρουν ενεργά στη μαθησιακή διαδικασία.
Οι φιλοδοξίες της εταιρείας κινούνται σε δύο κατευθύνσεις. Η πρώτη είναι ιατρική: το 93 έως 99 τοις εκατό των κλινικών δοκιμών στον νευροψυχιατρικό χώρο αποτυγχάνουν, και πολλά φάρμακα δοκιμάζονται σε νευρώνες που κάθονται σε ένα πληροφοριακό κενό. Η Cortical Labs έχει δείξει ότι κύτταρα σε περιβάλλον παιχνιδιού ανταποκρίνονται διαφορετικά στα φάρμακα — πιο κοντά, ίσως, στο πώς συμπεριφέρεται ένας πραγματικός εγκέφαλος. Η δεύτερη κατεύθυνση είναι υπολογιστική. Ο ανθρώπινος εγκέφαλος καταναλώνει 20 watt — λιγότερο από μια χαμηλής ισχύος λάμπα. Ένα αντίστοιχο σύστημα AI σε silicon θα χρειαζόταν, σύμφωνα με τον ερευνητή Feng Guo του Indiana University, τουλάχιστον ένα εκατομμύριο φορές περισσότερη ενέργεια.
Ο Kagan είναι προσεκτικός με τις υπερβολές. «Μια τσέπη αριθμομηχανή θα με νικήσει στη διαίρεση οποιαδήποτε στιγμή», λέει. Αλλά ο καλύτερος αλγόριθμος ενισχυτικής μάθησης δεν μπορεί να μπει σε ένα άγνωστο σπίτι και να βρει πώς να φτιάξει ένα φλιτζάνι τσάι. Η βιολογική υπολογιστική είναι «ένα νέο εργαλείο στην εργαλειοθήκη της νοημοσύνης». Πριν από μερικά χρόνια, το μόνο που υπήρχε ήταν ένα δημοσιευμένο παιχνίδι Pong. Τώρα υπάρχει εμπορική πλατφόρμα, API για developers και ένα βίντεο με νευρώνες να σκοντάφτουν μέσα στο Doom. Άσχημα — αλλά μαθαίνουν.
