Araştırmacılar, Drosophila melanogaster olarak bilinen meyve sineğinin beynini, her nöronu ve sinapsı tek tek inceleyerek dijital bir ortama taşıdı. Bu dijital beyin, fizik kurallarına dayalı bir sanal vücuda entegre edilerek çalıştırıldı ve sonuçlar, sinirbilim ile yapay zeka alanlarında büyük bir ilerleme olarak kabul ediliyor. Eon Systems üzere nöroteknoloji şirketlerinin bu projede rolü kıymetli; örneğin, şirketin kurucu danışmanlarından Dr. Alexander D. Wissner-Gross, bu çalışmanın tam beyin emülasyonu alanında kritik bir eşik olduğunu vurguluyor. Uzun müddettir yapay zekanın en büyük gayelerinden biri, biyolojik bir beyni tüm hudut kontaklarıyla dijital olarak kopyalamak ve fonksiyonel hale getirmekti.
Şirketin paylaştığı görüntülerde, bu sistemin bir organizmanın gerçek hudut devrelerinden türetilmiş beyin modelinin, fizik kurallarına uygun bir vücudu yönettiği görülüyor. Proje, yapay zeka modellerinin sinek davranışlarını taklit etmesinden farklı olarak, direkt biyolojik beynin dijital kopyasına dayanıyor. Sanal sineğin, simülasyon ortamında yürüme, temizlenme ve beslenme üzere doğal hareketleri sergilemesi dikkat cazip; bu davranışlar, beyindeki sinirsel ilişkilerden resen ortaya çıkıyor ve sonradan öğretilmiyor. 2024’te Nature mecmuasında yayımlanan bir model, yetişkin bir meyve sineğinin 125 bin nöron ve 50 milyon sinaptik kontağını kapsıyor; bu model, FlyWire bilgi seti ile makine öğrenmesi sistemlerinin birleşimiyle geliştirildi ve Eon’un bilim insanı Philip Shiu tarafından yönetildi.
Bulgular Çarpıcı
Bu dijital beyin modeli, motor davranışlarda yaklaşık yüzde 95 doğruluk sağladı lakin başlangıçta sırf teorik bir yapıydı; yani, fizikî bir vücutla etkileşimi yoktu. Artık, NeuroMechFly v2 ve MuJoCo simülasyon sistemleriyle birleştirilerek, sanal bir sinek vücuduyla entegre edildi. Bu sayede, tam bir algı-hareket döngüsü oluşturuldu: Simülasyon bilgileri beyne aktarılıyor, hudut ağı boyunca yayılıyor, motor komutları üretiliyor ve sanal vücut buna nazaran hareket ediyor. Bu, beyindeki tüm sinirsel süreçlerin eksiksiz simülasyonu manasına geliyor ve evvelki çalışmalardan niteliksel bir fark yaratıyor.
Dijital Beyin Birinci Sefer Bir Vücutla Buluştu
Önceki projelerde, simülasyonlardaki vücutlar ekseriyetle pekiştirmeli öğrenme algoritmalarıyla denetim ediliyordu; bu davranışlar, biyolojik hudut ağından değil, eğitim bilgilerinden geliyordu. Meğer burada, tam bir biyolojik konektomdan türetilmiş bir model kullanılıyor. Örneğin, nematod solucanı üzere daha kolay organizmaların çalışmaları vardı lakin onların hudut sistemleri çok daha küçüktü. Bu çalışma, çoklu doğal davranışların fiziksel kurallarla çalışan bir bedenle üretilmesini birinci kere gösteriyor.
Sırada Fare Beyni Var
Eon Systems, bu başarıyı daha büyük beyinlere genişletmek istiyor; örneğin, 70 milyon nöronlu bir fare beyninin tam konektom haritasını çıkarmayı planlıyor. Bu, meyve sineği nöron sayısının yaklaşık 560 katı ve ana zorluk, bilgi ölçüsü ile ölçekte yatıyor. Meyve sineği simülasyonunun tam döngüsünü tamamlaması, daha karmaşık beyin modelleri için umut verici bir işaret olarak görülüyor.
