人工神经元芯片成功运行经典游戏《毁灭战士》

澳大利亚生物技术公司Cortical Labs展示了其CL1"生物计算机"，该设备使用约20万个培养在微电极阵列上的活体人类神经元来控制1993年的经典射击游戏《毁灭战士》。软件将游戏中发生的情况转换为神经细胞可以响应的电信号。

神经元位于芯片上，在营养液中保持活性，电极既刺激它们又监听它们的反应。游戏过程被转换为电活动模式。当屏幕左侧出现某物时，电极会刺激神经培养物的相应区域。细胞会发出自己的电脉冲，系统将其解释为移动、转向或发射武器等动作。

虽然听起来很奇怪，但其理念是细胞逐渐调整其活动以响应反馈，这是一种强化学习形式。Cortical Labs表示，神经元最终可以定位敌人、在环境中移动并射击恶魔——尽管"偶尔大量死亡"仍然是游戏循环的重要组成部分。

这项演示建立在该团队早期工作基础上。2022年，他们曾因教授被称为DishBrain的实验室培养神经元集群玩乒乓球游戏而成为头条新闻，通过感知球的位置并相应移动球拍来完成游戏。

当时的研究被认为证明了培养神经元在连接到模拟环境时可以表现出研究人员所描述的目标导向学习。每当细胞"错过"球时，电极会提供结构化反馈信号，促使神经网络重新组织其活动并改善表现。

正如网友指出的，《毁灭战士》是显而易见的下一步。

但这一步比预想的更加困难。乒乓球基本上是一条移动的线和一个弹跳的方块，而《毁灭战士》涉及3D环境、探索和很多试图杀死你的东西。Cortical Labs表示，让神经元应对这种程度的混乱需要在数字游戏世界和神经元的生物语言（电）之间建立更复杂的接口。

Cortical Labs科学家Alon Loeffler在YouTube视频中解释说："乒乓球要简单得多。有直接关系。球向上，球拍向上。这是直接的输入输出关系。《毁灭战士》要复杂得多。"

没有人声称这些细胞已经发展出对速通或恶魔屠杀荣耀的品味。据Cortical介绍，其表现类似于从未见过键盘、鼠标或计算机的完全初学者——公平地说，这些神经元确实没有见过。

长期目标是了解神经元如何学习和适应，可能有助于药物研究或新的计算理念。就短期而言，这意味着一个盛有人脑细胞的培养皿正在发现《毁灭战士》中的恶魔会反击。

Q&A

Q1：CL1生物计算机是什么，它如何控制游戏？

A：CL1是Cortical Labs开发的"生物计算机"，使用约20万个活体人类神经元培养在微电极阵列上。软件将游戏情况转换为电信号刺激神经元，细胞的电反应被解释为游戏动作如移动、转向或射击。

Q2：神经元玩《毁灭战士》比玩乒乓球难在哪里？

A：乒乓球是简单的直接输入输出关系，而《毁灭战士》涉及3D环境、探索和复杂的敌人交互，需要更复杂的接口来处理数字游戏世界和神经元生物语言之间的转换。

Q3：这项研究的实际应用前景是什么？

A：长期目标是了解神经元如何学习和适应，可能帮助药物研究或开发新的计算理念。研究展示了培养神经元在连接模拟环境时的目标导向学习能力。