「脳を瓶詰めにした」バイオコンピュータがロボット制御を学習できるようになった
2024年6月30日
New Atlas
生体チップ上のバイオコンピュータに接続された脳細胞は、オープンソースのインテリジェント・インタラクション・システム「MetaBOC」により、ロボットを動かすことを学習できるようになりました。この驚くべきプロジェクトは、人工の体内に人間の脳細胞を再び宿すことを目的としています。
バイオコンピューティングは、新技術の中でも最も奇抜なフロンティアの 1 つです。これは、ニューロンが世界を感知し、コンピュータと同じ言語である電気信号を使って行動するという事実によって可能になりました。シリコンチップ上に大量に培養されたヒトの脳細胞は、コンピュータからの電気信号を受信し、その意味を理解し、応答することができます。
さらに重要なことは、それらが学習できるということです。この概念に初めて遭遇したのは、オーストラリアのモナシュ大学で行われた DishBrain プロジェクトでした。まるでフランケンシュタイン博士の瞬間を目の当たりにしたような気分だったに違いありません。研究者は約 80 万個の脳細胞をチップ上に成長させ、それをシミュレーション環境に入れ、この恐ろしいサイボーグの怪物のようなものが約 5 分でピンポンをプレイすることを学ぶのを見守りました。このプロジェクトはすぐにオーストラリア軍から資金提供を受け、Cortical Labsという会社としてスピンオフしました。
Cortical Labs の最高科学責任者ブレット・ケイガン氏にインタビューしたところ、彼は、初期の段階でも、人間のニューロンを強化したバイオコンピューターは、現在の AI 機械学習チップよりもはるかに高速で、はるかに少ない電力で学習し、「より直感的で洞察力に優れ、創造的」であると語りました。結局のところ、私たちの脳は、自然界で最も強力なノートパソコンを動かすのにわずか 20 ワットしか消費していません。
「私たちは強化学習のテストを行いました」とカガン氏は語ります。「システムが有意義な学習を始めるまでに参照しなければならないサンプル数の速さという点で、それは天と地ほどの違いがあります。 生物学的システムは、たとえ今のように基本的で不完全なものだとしても、人が作り出した最高のディープラーニングアルゴリズムよりも優れた性能を発揮しています。 とても驚くべきことです」
明らかな倫理的問題を除けば、1つの難点として、「ウェットウェア」コンポーネントを生きたままにしておく必要があることが挙げられます。つまり、餌を与え、水をやり、温度を管理し、細菌やウイルスから保護する必要があります。Corticalの2023年の記録は約12か月でした。
その後、インディアナ大学でも同様のプロジェクトが取り上げられました。同大学の研究者は、脳細胞を自己組織化させて3次元の球形「Brainoware」オルガノイドを作り、その中に電極を刺すというものです。また、スイスの新興企業 FinalSpark も、同社のバイオコンピューティングチップ「Neuroplatform」の報酬メカニズムとしてドーパミンを使用することを開始しました。
もし「脳オンチップ」について初めて聞いたのであれば、ぜひこれらのリンクを読んでみてください。これは本当に驚くべき研究です。そして今、中国の研究者が次のレベルに進めると言っています。
MetaBOC（BOCはbrain-on-chipの略）プロジェクトは、天津大学のHaihe Laboratory of Brain-Computer Interaction and Human-Computer Integrationの研究者と、Southern University of Science and Technologyの他のチームの研究者を結集させたものです。
これはオープンソースのソフトウェアで、脳オンチップバイオコンピューターと他の電子機器間のインターフェースとして機能するように設計されており、電子信号を通じて外界を認識し、アクセス権限を与えられたコントロールを通じて操作し、特定のタスクを習得する能力を脳オルガノイドに与えます。
天津のチームは、インディアナ大学の Brainoware チームと同様に、球状のオルガノイドを使用していると述べています。その理由は、三次元的な物理的構造により、脳内で形成されるのと同じように、より複雑な神経接続を形成することができるからです。これらのオルガノイドは、低強度の集束超音波刺激下で育成されます。研究者は、この刺激により、より優れた知的基盤を構築できると述べています。
MetaBOCシステムも、ソフトウェア内のAIアルゴリズムを使用して脳細胞の生物学的知能とコミュニケーションをとることで、知能と知能を結びつけようとしています。
天津チームは、統合対象として特にロボット工学を挙げ、わざと信頼性を損なうかのように、上記のちょっとばかばかしいイメージを提供しています。 チームによると、脳オンチップバイオコンピュータは、現在、ロボットを運転することを学習し、制御を把握し、障害物を回避したり、目標を追跡したり、腕や手を使ってさまざまな物体を把握したりすることを試みることができるそうです。
脳オルガノイドは、与えられる電気信号を通じてのみ外界を「見る」ことができるため、理論的には、完全にシミュレーションされた環境でミニガンダムを操縦する方法を自ら訓練し、肉体の知能エンジンを危険にさらすことなく、落下や衝突のほとんどを回避できるようになる。
ここで明確にしておきたいのは、上記のロボット画像に写っている、完全に露出してピンク色のロリポップ型脳オルガノイドは、脳で制御されたプロトタイプではなく、「将来の応用シナリオのデモンストレーション図」であるということです。おそらく、Cortical Labs の下の画像の方が、このようなチップ上の脳が現実の世界でどのようなものになるかをよりよく表しているでしょう。
しかしいずれにせよ、適切なセンサーとモーター機能を備えた小型ロボットを作れば、人間の脳細胞がすぐにそこに入り込んで、ロボットの操縦方法を習得しようとする理由はないでしょう。
Neuralink のようなプロジェクトが、高帯域幅のコンピュータインターフェースを脳に直接接続することを目指している一方で、MetaBOC のようなプロジェクトは人間の脳細胞をコンピュータに成長させ、急成長する AI 業界はシリコンだけで作られた奇妙な模造品で生物の知能の最高のものに勝とうとしています。
科学と技術は、私たちの理解の限界にぶつかり、哲学的にならざるを得ません。皿の脳は意識があるのでしょうか？AIは意識があるのでしょうか？近い将来、いずれはどちらも知覚能力のある生物と見分けがつかなくなるかもしれません。そうなった場合、倫理はどうなるのでしょうか？生物とシリコンベースの知性では、倫理観は異なるのでしょうか？
「仮に、これらのシステムが意識を発達させるようになったとしましょう」と、カガン氏は広範囲にわたるインタビューの中で語っています。「私の考えでは、それは非常にありそうもないことですが、仮にそうなったとしましょう。 そうした場合、倫理的に正しいかどうか、つまり、実際に彼らを使ってテストを行うことが正しいかどうかを決める必要があります。なぜなら、私たちは意識のある生き物を使ってテストを行っているからです。動物を使ってテストを行っているのですが、動物にはある程度の意識があると思います。私たちは、ほとんど何の心配もなく動物を食べているが、それは正当化できる。
正直なところ、自分が書いていることをほとんど信じられない。人類は自らの心の物理的構成要素を取り出し、機械をインテリジェントに制御できるサイボーグの頭脳を構築するためにそれを使用し始めているのだ。
しかし、これが2024年の世界だ。私たちは、人工知能が人間を超える神秘的な技術的特異点に向かって全速力で加速し、人間よりも速いスピードで物事を開発し始める。すでに前例のない速さで起こっている技術的進歩が垂直線に向かって加速し、私たちはそれを完全に制御できなくなる。
生きているとはなんと素晴らしいことだろう。細胞がシャーレの中のチップとつながっているのではない。少なくとも、私たちが知っている限りでは。