По публикации в чужди научни и специализирани издания. Редакционна разработка, анализ и допълнителен контекст: Поглед.инфо.
Анатомия на симулацията: От микроскопските срезове до пълния конектом
Първата новина за компютърно възстановяване на пълния нервен апарат на Drosophila melanogaster дойде от частния изследователски екип EON Systems. Според разпространените данни, проектът успее да възпроизведе синаптичните връзки на 125 000 неврона и 50 милиона взаимодействия чрез симулиране на йонните канали на клетъчно ниво. За разлика от стандартния софтуер за машинно обучение, тук не става дума за алгоритъм, трениран върху абстрактни масиви от данни, а за пълно силициево съответствие на биологична тъкан.
Първоначалното поставяне на този виртуален конектом в изкуствена дигитална среда демонстрира, че симулираната нервна система запазва моторните си рефлекси. Виртуалното тяло на насекомото реагираше на светлинни и химически стимули, генерирайки координация на крайниците и крилата, идентична с тази на живия организъм.
Качествената промяна обаче настъпи с завършването на консорциумния проект FlyWire, ръководен от лаборатории в Принстън и кампуса „Джанелия“ към Медицинския институт „Хауърд Хюз“ (HHMI), в партnature с Google Research. Чрез автоматизиран анализ на десетки хиляди микроскопични томографски среза с дебелина под 40 нанометра, невронните мрежи на Google сглобиха пълна триизмерна карта на 166 000 неврона и 125 милиона синапса.
Решаващият момент беDecision за отваряне на този конектом с пълен софтуерен достъп през платформата NeuPrint. С това научният експеримент, продължил близо десетилетие, моментално премина в ръцете на независими софтуерни инженери, хакери и компании за военен софтуер.
Геймификацията като покритие: Експериментът Doom и софтуерният тест
Бързото разпространение на конектома в интернет доведе до серия от публични експерименти, които медиите представиха като забавни или екзотични технологични куриoзи. Дигиталният мозък на мухата бе свързан с виртуални среди на компютърни игри като триизмерния шутър Doom и ритъм-играта Beat Saber.
За целта двумерните пиксели от екрана бяха преобразувани чрез алгоритми в електрически импулси, подавани директно към зрителните лобове на симулирания конектом. В отговор моторичните сигнали на мухата управляваха движението и действията на аватара в играта. За да се постигне целенасочено поведение, разработчиците внедриха негативна обратна връзка – изкуствени сигнали за увреждане (болка), когато аватарът понесе щети.
Впоследствие конектомът бе поставен в тялото на физически робот, накаран да управлява автосимулатор, да сключва сделки на борси за криптовалута и дори бе трансплантиран във виртуалния модел на паяк от видеоиграта Minecraft. При последния експеримент бе регистрирана нестабилност: несъответствието между моторните рефлекси на мухата и морфологията на паяка доведе до некоординирани действия и опити за саморазрушение на аватара, което наложи прехвърляне на конектома в тяло на пчела.
Зад тези медийни демонстрации обаче се крие изключително важен технически факт. Тества се фундаменталната способност на биологично структуриран конектом да обработва непозната информация, да се адаптира към чужди сензорни входове и да изпълнява комплексни логически операции извън естествената си биологична ниша.
