Нейротехнологічна компанія Eon Systems продемонструвала, як цифрова модель мозку плодової мушки керує віртуальним тілом. Система працює як справжній організм: сигнали від органів чуття надходять у мозок, перетворюються на команди руху і потім знову повертаються до тіла.
В основі проєкта – плодова мушка Drosophila melanogaster. Попри мікроскопічні розміри, її мозок досить складний, щоб забезпечувати навігацію, харчування, чищення тіла та інші форми поведінки. Тому цей вид давно використовується як модельний організм у нейронауці.
Фундамент для проєкта заклали у 2024 році, коли вчені представили обчислювальну модель мозку дорослої мушки. Вона включає понад 125 тисяч нейронів та близько 50 мільйонів синаптичних зв’язків. Модель збудували на основі детальної мапи нейронних зв’язків FlyWire, а для визначення типів нейромедіаторів використовували машинне навчання.
Мапа нейронні зв’язки мозку мухи
Однак у тієї моделі було важливе обмеження: вона була мозком без тіла. Система могла моделювати нейронну активність та передбачати моторні реакції, але не взаємодіяла з фізичним середовищем. Наразі цю проблему вирішили. Модель мозку під’єднали до віртуального тіла мушки за допомогою MuJoCo — фізичного двигуна, який часто використовують у робототехніці та симуляціях.
В результаті цифрова мушка навчилася ходити, чиститись та харчуватися. При цьому такі дії запрограмовані не заздалегідь: вони виникають завдяки роботі нейронних ланцюгів самої моделі мозку. Сенсорні сигнали проходять через мапу нейронних зв’язків та викликають рухові реакції.
За словами розробників, саме поєднання цих елементів робить проєкт незвичайним. Раніше у дослідженнях розглядали лише окремі частини завдання: або докладно мапували нервові системи, але без активного тіла, або створювали реалістичні моделі тварин, рухом яких керували алгоритми навчання чи інженерні системи управління.
Засновник Eon Systems Алекс Д. Віснер-Грос вважає, що робота стала важливим кроком у напрямку повної емуляції мозку. Вчені у цій галузі прагнуть відтворити біологічний мозок нейрон за нейроном та синапс за синапсом, щоб потім запускати його в цифровій системі.
Поки що про створення свідомого цифрового організму не йдеться. Дослідження показує скромніший, але значущий результат: біологічну структуру мозку можна докладно мапувати, змоделювати та пов’язати з тілом усередині симуляції. Це не «завантаження свідомості», як у науковій фантастиці, а ще один крок до розуміння того, як нервова система породжує поведінку.
Більше цікавого:
- Легені на чипі. Як науковці намагаються винайти нові способи тестування ліків
- Перша людина з генетичним редагуванням «на замовлення»: Кей Джей
- Альтман інвестує в проект, який обіцяє генетично досконалих немовлят
Джерело: Eon Systems