Научное сообщество всколкнуло новость о публикации MaleCNS — полного коннектома центральной нервной системы самца дрозофилы. Карта, созданная группой исследователей из Google, HHMI Janelia и других институтов, включает 166,7 тыс. нейронов и 125 млн синапсов, охватывая путь от головного мозга до брюшной нервной цепочки. Это один из самых детальных на сегодняшний день атласов нервной системы насекомого.
Однако настоящий ажиотаж начался после того, как аспирант Технологического института Джорджии Эван Синклер Смит подключил MaleCNS к Minecraft. Игровые события подаются на вход сенсорным нейронам, а исходящие сигналы управляют персонажем. Виртуальная муха ищет еду, реагирует на свет и уворачивается от игроков. Ролик мгновенно стал вирусным.
Вскоре «цифровую дрозофилу» начали учить играть в Doom и Beat Saber, водить автомобиль и даже торговать криптовалютой. Но за эффектными демонстрациями скрывается важная оговорка: почти вся работа строится на условностях. Разработчик сам решает, какие игровые события подать на конкретные сенсорные нейроны, и сам назначает выходные нейроны на кнопки управления. Сами движения запрограммированы заранее, а активность сети лишь переключает между ними.
В сообществе Reddit уже развернулась дискуссия об этичности подобных экспериментов. Некоторые пользователи даже помещали мушку в виртуальный «рай», где от нее ничего не требовали и позволяли просто летать.
Специалисты подчеркивают: большинство демо далеки от буквального «цифрового клона» мухи. В MaleCNS есть схема связей и данные о нейромедиаторах, но отсутствуют физиологические свойства нейронов и синапсов, динамика рецепторов, нейромодуляция и многое другое, необходимое для полноценной симуляции. Нейробиолог Патрик Мино предупреждает, что эффектные движения мухи на экране легко принять за осмысленное поведение, однако «виртуальные мозги мух не обладают сознанием».
При игре в Minecraft или управлении дроном нейросеть по сути повторяет топологию нервной системы мухи. Но если заменить «проводку мухи» на случайную нейросеть, результат будет примерно тем же. В чем же тогда смысл? Коннектом помогает исследовать связь нейронных цепей с поведением. Ученые могут менять активность клеток в модели, предсказывать результат и проверять его на живых мухах.
Например, на модели, построенной на более раннем коннектоме, искусственно активировали нейроны, чувствительные к сахару, активность дошла по цепочке до моторного нейрона хоботка — и эффект подтвердили на живых мухах. Но до полноценной симуляции еще далеко: в той работе реально активировались лишь сотни нейронов из 140 тысяч.
Проверить, стала ли «оцифрованная» муха копией биологической, можно будет по поведению, уникальному для конкретной особи. Например, если виртуальная муха спонтанно пройдет лабиринт, который изучала в реальности при жизни.
