ヒトの脳細胞がコルテックス・ラボの実験でドゥームをプレイすることを学習

要約

• コルティカル・ラボは電気刺激とソフトウェア制御を用いて、20万個のヒトニューロンをドゥームに接続した。
• 細胞はナビゲートや射撃ができるが、現時点では初心者レベルのプレイ。
• この実験は、クラシックゲームを動かすために使われる異例のプラットフォームの長いリストに加わる。

「ドゥームは動かせるか？」チャレンジは次のフロンティアを越えた。 オーストラリアのメルボルンに拠点を置くスタートアップ、コルティカル・ラボは、1993年の名作ビデオゲームを動かすために生きたヒト脳細胞のクラスターを訓練に成功した。 先週YouTubeに投稿された動画では、研究者たちが生きたヒトニューロンを、ゲームプレイを電気信号に変換し、神経活動をゲーム内コントロールに翻訳するソフトウェアに接続し、細胞が動き、敵に反応し、武器を撃つ様子を見せている。 「2021年には、ニューロン上でポンを動かすことに成功しました。それは、いわば人々に語りかけるクールなゲームを作れるかどうかの最初のテストのようなものでした。でも、その後に一番多く寄せられた質問は、『ドゥームは動かせるか？』でした」と、コルティカル・ラボのアプリケーションサイエンティスト、アロン・ロフラーは_decrypt_に語った。

同社のCL1デバイスには、約20万個の生きたヒトニューロンが多電極アレイ上で培養されており、研究者は電気刺激を与え、リアルタイムで反応を解釈できる。  ドゥームは動かせるか？ 数十年にわたり、ドゥームは新システムのテストにおける非公式の基準として機能してきた。

テキサスのゲーム開発会社idソフトウェアが1997年にゲームのソースコードを公開して以来、開発者たちはさまざまな予想外のプラットフォームに移植してきた。 このシューティングゲームは、腸内細菌や妊娠検査薬、ブロックチェーンネットワーク、PDF、ロボット芝刈り機、そしてプレイヤーが悪魔を倒すことで人間であることを証明するCAPTCHAチャレンジなど、多彩なプラットフォームに登場している。 ロフラーは、最初は低レベルの即席のコンピュータコードに頼ってシステムを動かしていたが、最終的には研究者が高レベルのコントロールを使ってニューロンと対話できるプラットフォームをゼロから構築することにしたと述べた。 プラットフォームが完成すると、開発は加速した。 「ドゥームを書いたシアンという協力者が、私たちのためにコードを書いてくれたのに、通常は18ヶ月かかるところを数日で済ませてしまった」とロフラーは語った。

ニューロンにプレイを教える ニューロンはフィードバック信号を通じて学習し、敵に正確に狙いを定めると小さな報酬を受け取り、ターゲットを撃ち倒すとより大きな報酬を得て、その行動を強化していく。 コルティカル・ラボの研究者たちは、人工知能を用いてゲーム情報を電気信号にエンコードし、ニューロンに送る方法を洗練させた。

「細胞は実際に入力を学習している」とロフラーは言う。「しかし、その後のAIは、その入力を改善し、細胞に望む行動をさせようとしているのです。」 ドゥームをプレイしながら、細胞は着実に向上したが、ロフラーは、ニューロンはゲームを理解しているのではなく、入力に反応しているだけだと強調した。 「システムは実際にドゥームをプレイしていることを知っているわけではありません」と彼は言う。「電気信号を受け取り、それに対して反応を返しているだけです。」 ロフラーは、生きたニューロンと働くには従来のプログラミングとは異なるアプローチが必要だと述べた。 「まったく異なる考え方のシフトです」とロフラーは言う。「普通のコンピュータシステムをプログラムするだけでは不十分です。まったく新しい態度と新しい見方が必要です。」 ゲームは、研究者が実用的な用途を模索する一方で、公開向けのデモンストレーションとして役立っていると彼は言う。 人間由来のニューロンを使っているにもかかわらず、ロフラーはこのシステムは人間の認知には似ていないと述べた。 「人間の細胞だからといって、それが人間であるわけではありません」と彼は言う。「痛みを感じる受容体もありません。高次の機能を可能にする構造もありません。」

それにもかかわらず、研究者たちは、脳外でも神経の適応性の証拠を見ている。 「環境に対する適応性や学習能力はまだ見られます」とロフラーは言う。「これは、ニューロンが持つ本来の適応能力を示しています。」