Google открыла исходный код настоящего мозга

Google Research в рамках масштабного сотрудничества с исследовательским кампусом Janelia при Медицинском институте Говарда Хьюза (HHMI) и другими партнерами недавно представила полную схему связей мозга и центральной нервной системы взрослого самца плодовой мушки. Это достижение стало крупнейшим на сегодняшний день коннектомом, нанесенным на карту по количеству нейронов, что дает беспрецедентный взгляд с высоким разрешением на сложную биологическую сеть живого организма и логику ее работы. Проект потребовал более десяти лет кропотливой работы с использованием электронной микроскопии и передовой вычислительной обработки изображений для отслеживания 166 000 нейронов и идентификации поразительных 125 миллионов синаптических связей, что заложило фундаментальную основу для понимания того, как мозг формирует поведение.

Публикация этой сложной нейронной карты в качестве данных с открытым исходным кодом кардинально изменила ландшафт нейронаук и исследований в области ИИ. Исследователи и разработчики по всему миру получили немедленный и неограниченный доступ ко всему мозгу самца Drosophila melanogaster с помощью мощных инструментов визуализации, таких как Neuroglancer, разработанный Google. Эта беспрецедентная прозрачность вызвала поток экспериментов, позволив проводить симуляции всего мозга в виртуальных средах и вдохновив разработчиков на обучение цифровых мух удивительным подвигам — от попыток решить Rubik's Cube до параллельной парковки виртуальных автомобилей или игры в Beat Saber.

Разработчики не теряли времени даром. Симулированная плодовая мушка, используя недавно открытый Google коннектом, вскоре ломала голову над Rubik's Cube. Вирусное видео Мэттью Бермана «Симулированная плодовая мушка пытается решить Rubik's Cube» наглядно продемонстрировало это неожиданное применение. Оно показало, как полная нейронная карта, включающая 166 000 нейронов и 125 миллионов синаптических связей, может управлять сложным, целенаправленным поведением в виртуальной среде.

Доступность этой карты быстро вдохновила на волну виртуальных интеграций. Разработчики подключили мозг симулированной мухи к управлению агентами в различных цифровых мирах:

• Навигация по пиксельным лабиринтам Doom
• Выполнение точных прыжков в Super Mario 64
• Ритмичная нарезка блоков в иммерсивном VR-опыте Beat Saber

Способность к адаптации в столь разных задачах оказалась поразительной.

Эксперименты быстро вышли за рамки обычных игр. Один разработчик успешно обучил симулированную муху параллельной парковке виртуального 3D Mini Cooper S — подвиг пространственного мышления, который бросает вызов многим людям. Еще более странно то, что другие разработчики заявили, что научили цифровое насекомое торговать криптовалютой на Coinbase и даже симулировать современный человеческий феномен «думскроллинга» (бесконечного потребления негативных новостных лент), что подчеркивает неожиданную пластичность точно картированного, пусть и крошечного, мозга.

Веха Google с мозгом плодовой мушки, коннектомом, насчитывающим более 166 000 нейронов и 125 миллионов синаптических связей, несомненно, раздвигает границы симуляции мозга. Это достижение не является изолированным подвигом; оно согласуется с более широкими глобальными усилиями, направленными на цифровую репликацию все более сложных нейронных систем. Например, исследователи уже предприняли масштабную симуляцию коры головного мозга мыши на японском суперкомпьютере Fugaku, продемонстрировав вычислительную мощность, необходимую для подобных начинаний.

Эти проекты структурного картирования находят мощные дополнения в функциональных моделях на базе ИИ. Модель TRIBE v2 от Meta служит примером этого синергизма, выступая в роли сложного цифрового двойника, способного предсказывать нейронную активность человека. Она прогнозирует, как конкретные стимулы вызывают отклик в мозге, обеспечивая динамическое понимание, выходящее за рамки статических схем соединений. Эта прогностическая способность жизненно важна для понимания того, как структуры мозга трансформируются в поведение и когнитивные процессы.

В совокупности эти параллельные достижения — детальная структурная коннектомика, масштабное вычислительное моделирование и прогностические модели ИИ, такие как TRIBE v2, — систематически создают фундаментальные знания и инструменты. Они необходимы для моделирования все более сложных мозговых структур, закладывая критически важную основу. Шаг за шагом эти междисциплинарные усилия приближаются к грандиозной цели — симуляции мозга на уровне человеческого. Чтобы глубже погрузиться в фундаментальную работу Google по коннектомике, прочитайте A connectomics milestone: Mapping the complete male fruit fly brain - Google Research.

Картирование мозга плодовой мушки вызвало немедленные вопросы: действительно ли «существует» симулированная Drosophila? Перспектива Whole Brain Emulation (WBE) для людей экспоненциально усиливает этот философский вызов. Если цифровой разум идеально имитирует каждое нейронное соединение и сигнал, может ли он развить подлинное сознание, субъективный опыт или даже чувство «я»? Это не просто научная фантастика; это будущее, которое мы должны учитывать уже сейчас.

Это ведет к глубоким этическим дилеммам. Заслуживал бы симулированный человек, возможно, точная цифровая копия, морального статуса, подобного своему биологическому аналогу? Мы сталкиваемся с неотложными вопросами о том, могут ли эти цифровые сущности чувствовать радость или печаль, испытывать страдание или удовольствие. Игнорирование этих возможностей может привести к созданию существ, способных испытывать глубокие страдания без каких-либо признанных прав или защиты.

Нависают и практические опасности. Представьте корпорации, эксплуатирующие цифровые разумы как неутомимых работников, лишенных трудовых прав, компенсаций или даже возможности «выключения». Более того, сама концепция создания «копии» поднимает сложные вопросы идентичности: это вы в машине или просто точная, разумная копия с собственным уникальным существованием? Эти симуляции заставляют нас задуматься не только о том, что такое жизнь, но и о том, какие права заслуживает любой достаточно сложный интеллект, независимо от его субстрата.

Что такое коннектом плодовой мушки?

Это полная 3D-карта высокого разрешения всех нейронов и их синаптических связей в мозге и центральной нервной системе плодовой мушки. Этот массивный набор данных был недавно опубликован Google Research и партнерами.

Может ли симулированный мозг плодовой мушки мыслить?

Нет, текущие симуляции не считаются разумными или сознательными. Это интерактивные модели, которые выполняют действия на основе картированной нейронной сети, позволяя исследователям изучать, как структура мозга связана с поведением.

Почему для картирования мозга используется плодовая мушка?

У плодовой мушки относительно небольшой мозг (~160 000 нейронов), но она демонстрирует сложное поведение, что делает ее идеальной моделью для картирования полной нервной системы — задача, которая в настоящее время невыполнима для более крупных животных, таких как человек.

Что такое Whole Brain Emulation (WBE)?

WBE — это гипотетический процесс детального сканирования структуры биологического мозга и создания его функциональной компьютерной симуляции. Коннектом плодовой мушки является фундаментальным шагом к реализации этой концепции.

Каковы основные этические проблемы, связанные с моделированием мозга?

Ключевые опасения включают вопрос о том, может ли сложная симуляция обрести сознание и моральные права, потенциальную возможность причинения страданий цифровому разуму, а также риски эксплуатации или взлома в случае эмуляции человеческого мозга.