Следуй за плодовой мушкой
Думаю, многие уже в курсе недавних новостей из мира нейроинженерии: компания EON Systems PBC из Сан-Франциско представила проект "The First Multi-Behavior Brain Upload" — первую в мире работающую цифровую копию мозга, которая управляет виртуальным телом в физической симуляции.
"Реальность" мухи и статическая карта мозга
Да да, не удивляйтесь. Почти матрица. Пока только для избранной мухи.
Тезисно, что сделано: ещё в 2024 году проект FlyWire завершил создание полной карты связей в мозге взрослой плодовой мушки Drosophila melanogaster. Эта карта содержит более 125 000 нейронов и около 50 000 000 синапсов. EON Systems в последствии использовали эту карту для постройки компьютерной модели мозга. Они добавили к карте связей данные о том, какие нейроны являются возбуждающими, а какие тормозящими. Получившаяся модель могла предсказывать реакцию живой мухи на раздражители с точностью до 95%.
Но даже так, это была лишь компьютерная, пусть и сложная, но симуляция в вакууме. Импульсы генерировались, но никуда не шли, так как она полностью изолирована - не было тела и не было "реальной" среды с её физикой. Поэтому проект пришлось соединять с другими технологиями:
Платформа NeuroMechFly v2 от учёных из Швейцарской высшей технической школы Лозанны (EPFL) создаёт точную физическую копию тела мухи. У неё есть вес конечностей, трение в суставах, она подчиняется гравитации;
Среда MuJoCo (Multi-Joint Dynamics with Contact) просчитывает, как виртуальное тело взаимодействует с поверхностью и препятствиями.
Коротко, работает следующим образом: сенсоры "тела" мухи касаются поверхности - сигнал поступает в цифровой мозг - импульс проходит по 125000 нейронов, как и её живом аналоге - мозг "решает" и отправляет команду в мышцы - движок просчитывает движение и происходит действие.
Это не обучающаяся модель и не имитация поведения!
Мозг не учится ходить, он работает исходя из своей биологической структуры. Сенсомоторный цикл - от ощущения до действия - замкнут. Это первый удачный эксперимент для столь сложного организма. Подобная работа проводилась и раньше, но тогда копировался мозг червя Caenorhabditis elegans с его 302 нейронами. Теперь же произошел скачок до 125000 нейронов.
Что дальше?
В планах - создать цифровую копию мозга мыши. Но оцифровка в этом случае, потребует усилий в 560 раз больше - ведь нейронов около 70 миллионов.
Главная же цель - эмуляция человеческого мозга. Но до этого очень и очень далеко.
Несмотря на удачное завершение эксперимента, стоит понимать и ограничения эмуляции:
нет обучения, только врожденные программы;
пути от мозга к мышцам не были отсканированы, они смоделированы;
однородность нейронов, в то время как в реальности они сильно отличаются по форме и свойствам.
Несмотря на то, что настоящих синапсов к мышцам нет, сам мозг без тела, без обучения, исключительно благодаря внутренней структуре, генерирует правильные команды для ходьбы. Что ещё немаловажно, этим экспериментом заявлен громкий тезис: что даже у взрослого обученного мозга фундаментальные двигательные паттерны (ходьба, груминг) определяются жесткими связями, а не только опытом. Так как мозг скопирован у конкретной особи, со своим жизненным опытом и особенностями, предполагалось, что ему потребуется дообучение в симуляции, так как тело и сенсоры другие. Но этого не произошло - она сразу пошла.
Это значит, что в структуре связей этого конкретного мозга (взрослого, обученного) уже была зашита универсальная программа ходьбы, которая не зависит от того, как именно эта муха училась ходить в реальности. То есть несмотря на кучу индивидуальных связей, которыми муха успела обрасти в реальной жизни, БАЗОВАЯ архитектура заложена генетически. Именно её отсканировали и перенесли, вместе с и индивидуальными наслоениями.
Выбор сделали для себя?
