人間の脳細胞のシャーレが現在『Doom』をプレイしている。心配する必要はありますか？ |ゲーム

私SF映画のオープニングのように聞こえますが、米国の科学者は最近、生きたハエの脳のコピーをシミュレーションにアップロードしました。サンフランシスコでは、バイオテクノロジー企業 Eon Systems が、仮想環境内で歩き、飛び、毛繕いをし、餌を食べる方法を知っている仮想昆虫を作成しました。一方、オーストラリアの研究者らは、20万個の人間の脳細胞が入ったシャーレに90年代の象徴的なシューティングゲーム『ドゥーム』をプレイするよう教え込んだ。ある実験では脳をコンピューターに組み込んだ。もう一人は脳細胞にコンピューターを接続しました。

どちらの話も科学の進歩として称賛されているが、同時に実験室で育てられた人間やデジタルクローンの可能性について避けられない不安も引き起こしている。心配すべきでしょうか？

2022年に実験室で培養したニューロンの皿にポンをプレイするよう教えたのは、メルボルンにあるオーストラリアの新興企業コーティカル・ラブズだった。同社は現在、シリコンチップではなく生きた人間の組織上で動作する「世界初のコード展開可能な生物学的コンピューター」と称するものを構築し、1993年のシューティングゲーム「ドゥーム」を喜んでプレイしている。

「コンピューターサイエンスオタクの世界では、電卓から電子レンジに至るまで、あらゆるもので Doom を実行させることに執着しています」と、Cortical Labs の CEO、Hon Weng Chong 氏がメルボルンから Zoom で私に語った。 「Pong をなんとか動作させることができた直後、人々は最初にこう言いました。『いつ Doom をやるつもりですか?』

平均的な人間の脳には約 860 億個のニューロンが含まれており、これはおよそ 430,000 枚のペトリ皿に相当します。しかし、弓のこやアイスクリームスクープを使わずに、どうやって 200,000 個の脳細胞を採取できるのでしょうか?

「実際、それらは私の脳細胞です。少なくともほとんどがそうです」とチョン氏は誇らしげに言う。 「削ったり、脳を摘出したりすることはありません。これは、2012年にノーベル賞を受賞した山中伸弥教授によって開発された、非常に優れた技術です。」

必要なのは10mlの血液（この場合はチョン氏の血液）だけで、そこから約100個の白血球を採取できます。これらはその後、体の生物学的構成要素である人工多能性幹細胞 (iPSC) に再プログラムされ、指数関数的に複製することができます。

「基本的に、体内時計を胎児の状態に戻し、それらをニューロンに誘導し、およそ50ペンスの大きさのガラスチップ上に置きます」とChong氏は説明する。 「それらはチップ上にあり、電気はニューロンとコンピューター システムの間の共通言語であるため、私たちはそれらとインターフェースをとり、Doom をプレイさせることができます。」

Cortical LabsはPong実験を社内で実施したが、今回はサセックス大学で人工知能の修士号を取得したばかりで、父親がたまたま同社CEOの友人である24歳のシンガポール人のショーン・コールに連絡を取った。コールはリモートでコードを作成し、チームはそれをローカル マシンでテストしました。

「最初はうまくいったので少し驚きました」と彼はZoomで私に語った。

では、脳細胞のシャーレには目が無いのに、どうやってドゥームをプレイするのでしょうか?それとも指でしょうか？ 「プレイヤーの健康状態や敵の位置などの情報を含むゲームのスナップショットを取得し、それをニューラル ネットワークに通し、数値に変換してデータを送信します」とコール氏は説明します。 「これはエンコーディングと呼ばれるもので、基本的にゲームの状態をニューロンが理解できる信号に変換します。その後、ニューロンは出力を発火します（左に移動、右に移動、前に歩く、撃つか撃たないかなど）。システムはそれをデコードしてゲーム内のアクションに変換します。」

「人間がどのように活動するかを考えると、情報が網膜に入り込み、電気信号に変換され、脳で処理されて、出力が発生します」とチョン氏は付け加えます。 「実際にはそれと何ら変わりません。」

脳細胞で満たされたコンピューターがビデオ ゲームをプレイし、意思決定を行っているとしたら、それは感覚を持っているということでしょうか?それとも平均的な Doom プレイヤーと同じように振る舞っているだけなのでしょうか? 「感覚とは何かについて、人によって認識が異なります」とコールは言う。 「これが意識を持っているとは絶対に思いません。最初は動き方も狙い方も射撃方法さえも知りませんでした。その後、最初の2人の敵を撃ち、まるで自分自身を保っているかのように止まりました。つまり、間違いなく学習しているのです。私たちは非常に制御された環境で学習するように脳を制御することに成功しました。次のステップはニューラリンクのようなものになる可能性があります。これは、脳にチップを注入して、言語をより速く学習できるように訓練するものです。」

細胞がどのようにしてゲームをプレイすることを学習しているのか正確には不明です。 「これには、自由エネルギーの原理、つまり生命システムが自由エネルギーを最小化するように機能するという考え方、またはニューロンが一緒に発火するとニューロン間の接続が強化されるヘビアン学習などが関係しているのではないかと仮説を立てることができます。」 『マトリックス』のように、このようなテクノロジーを使ってカンフーを即座に学ぶことができるようになるでしょうか? 「このテクノロジーを人間に安全に接続する方法が見つかったら、それが何らかの影響を与える可能性があります」とコール氏は言う。 「大きな懸念は、誰かの記憶を上書きしたらどうなるかということです。」

Chong 氏は、次はポケモンをプレイできるようにニューロンを取得してみたいと述べていますが、ここでの本当の将来の応用は、Minecraft や Grand Theft Auto のプレイを卒業するための人間のニューロンのトレイを取得することではなく、医療にあります。 「人々は疾患モデリングのために、生物医学研究の観点からそれを検討しています」と彼は言います。 「てんかんのようなものでは、体外で成長したニューロンで薬をテストすることができ、新薬を発見するだけでなく、個人レベルで薬を調整することができます。」

一方、サンフランシスコでは、イーオン・システムズがショウジョウバエの脳をスキャンして仮想の昆虫として再現したが、大きな科学ニュースは、チームがこの生物の行動配線を本質的に再現したことだ。このデジタル昆虫は、訓練や指示なしに、ハエのように行動する方法をすでに知っていました。これは、知能は獲得されなければならないという現代の AI の中心的な前提に疑問を投げかけます。ハエの場合、その行動の多くは組み込まれているようです。

「脳は電子顕微鏡を使用してスキャンされました。当社のエンジニアリング責任者は、その脳をエミュレートするプロジェクトを主導しました。そして今、エミュレートされた脳を体内に戻し、仮想世界を歩き回れるようにしました」と、Eon Systems の CEO である Michael Andregg 氏は語ります。

ショウジョウバエの脳は約 140,000 個のニューロンで構成されており、これはシャーレ約 5 枚分に相当します。仮想ハエには 87 個の関節があり、実際のハエができることはほぼ何でもできます。しかし、それは自分がシミュレーションの中で生きていることに気づいているのだろうか？

「私たちは環境を忠実にシミュレートしていないので、ハエはおそらく何かがおかしいことに気づいているでしょう」とアンドレッグ氏は言います。 「私たちは、非常に具体的な味や匂いの手がかりを与えることはできません。ただ、何かが甘い香りがする、または苦い味がするということだけですが、複雑な香りはありません。」

アンドレッグ氏は、脳エミュレーションによって最終的には人間が「超知性を備えた世界で繁栄できるようになる可能性がある」と示唆しています。私たちの目標は、エミュレーションと計算された脳と身体を、自然の生化学的な身体と脳と区別できないようにすることです」と彼は続けます。 「もし違うと感じたら、私たちは何か間違ったことをしたことになります。」

しかし、『Devs』や『The Lawnmower Man』で想像されたインターネットに自分自身をアップロードできる未来からはまだ遠いです。主な理由は、この場合、最初にハエの脳を体から取り除く必要があったからです。 「遺体のスキャンは難しすぎました」とアンドレッグ氏は言う。これにより、おそらくこの技術を試してみたい人間のボランティアの待機リストが減るだろう。

一方、チョン氏は、生物学的コンピューティングは、従来のコンピューティングでは困難であったことを達成できると信じている。 「ロボット工学ではよく知られているモラベックのパラドックスと呼ばれるものがあります。人間が非常に難しいと感じるものは、コンピューターにとっては簡単であり、コンピューターが難しいと感じるものは、人間にとっては簡単であると考えられます。」と彼は言います。

「抽象的な推論、数学、言語は進化の観点から見ると比較的最近に登場したものであり、それがコンピュータがそれらに優れている理由の一部でもあります。しかし、運動制御と確率的意思決定は、何百万年もの進化を通じて私たちが受け継いできたものです。ロボットは数学の問題を解くのが得意かもしれませんが、私たちはまだ適切に歩行できるロボットを作ろうとしています。」ショウジョウバエのシミュレーションのような生物学的システムは、最終的には、現実世界の混乱した予測不能な状況をナビゲートする必要があるロボット、ドローン、その他の機械に動力を供給する可能性がある、と彼は言います。

今のところ、人類初の生物学的コンピューターは、人間が常に新しいテクノロジーで行ってきたこと、つまりゲームを行うことに忙しい。そして、シリコンバレーのどこかで、ショウジョウバエが、自分が昆虫のマトリックスの中で生きていることにまったく気づかずに、コンピューターの中で第二の人生を生きています。