Investigadores entrenaron un cerebro digital de mosca para jugar videojuegos

• Google creó un modelo 3D del cerebro de la mosca con 166 mil neuronas
• Los entusiastas enseñaron a la mosca digital a jugar DOOM, Beat Saber y otros juegos
• En Beat Saber, el modelo mostró resultados más impresionantes
• Los experimentos abren nuevas posibilidades en el estudio de sistemas neuronales

La empresa Google presentó una reconstrucción tridimensional completa del cerebro y del sistema nervioso central de un macho adulto de mosca de la fruta. Los científicos, junto con el centro de investigación HHMI Janelia y la comunidad científica, combinaron millones de imágenes bidimensionales para crear un modelo digital detallado. Este modelo contiene más de 166 mil neuronas y tiene como objetivo ayudar a los investigadores a comprender mejor los mecanismos de funcionamiento del cerebro a nivel celular.

Poco después de la publicación de los resultados, programadores y entusiastas decidieron aplicar el modelo digital de una manera inusual. El primer experimento consistió en entrenar a una mosca virtual para jugar al clásico shooter DOOM. El programador Alex Wormuth implementó un sistema en el que cada cuadro del juego activa ciertas neuronas sensoriales del modelo. La actividad de estas neuronas se convierte luego en comandos de control del personaje. El daño recibido por el jugador afecta a dos células de dopamina PPL101, que sirven como señal de refuerzo, una especie de recompensa por acciones exitosas. En el momento de la publicación del material, la mosca digital había pasado casi 50 mil segundos en el juego, sin embargo, aún era pronto para llamarla un jugador exitoso.

Éxitos en el juego musical

Se obtuvieron resultados más impresionantes en el juego de ritmo Beat Saber. La entusiasta Lyra Bubbles aplicó la metodología de repetición de composiciones y el aprendizaje por refuerzo para entrenar al modelo a determinar cuándo y dónde golpear. En esta etapa, la mosca digital recibe información adicional sobre las notas desde el exterior, lo que le permite reaccionar a los eventos en el juego. El autor del proyecto planea reducir gradualmente la dependencia de señales externas y lograr una reacción completamente autónoma del cerebro de la mosca al proceso de juego.

El insecto digital también fue lanzado en Super Mario 64 en la plataforma Nintendo. La usuaria X Jessica Paquette demostró la capacidad del modelo del cerebro de la mosca para interactuar con el entorno de juego tridimensional y ejecutar varios comandos de control.

Ampliación de los experimentos

Un entusiasta con el apodo de Ro0oney implementó el lanzamiento de la mosca digital en la sandbox de Minecraft. Para esto se utilizó el proyecto FlyWire.AI, creado con la participación de la Universidad de Princeton. Esta plataforma se basa en el mapa cerebral de la hembra de la mosca de la fruta, que contiene aproximadamente 139 mil neuronas, un poco menos que el modelo de Google con sus 166 mil. A pesar de las diferencias en la cantidad de neuronas, ambos enfoques utilizan principios de funcionamiento similares.

En este momento, todos estos experimentos siguen siendo más proyectos interesantes de entusiastas que inteligencia artificial completa basada en la estructura neuronal de un organismo vivo. Sin embargo, el simple hecho de que los investigadores puedan utilizar mapas detallados de conexiones neuronales para controlar entidades digitales en videojuegos ya demuestra el enorme potencial de esta dirección. Si los programadores pudieron entrenar un cerebro virtual de mosca para interactuar con sistemas de juego complejos en unos pocos días, solo se puede suponer qué otros experimentos se llevarán a cabo a medida que se estudie el sistema nervioso de otros seres vivos.

Fuente: StopGame