ショウジョウバエの脳がChatGPTへの接続に成功

要約:

「酢とイーストの匂いがします。砂糖の味がします。暖かくて明るいです。どうすればよいでしょうか?」

ニューラル チップや GPU はありません。ツールはNumPyと接続グループのみです。簡単に言えば、コネクトームはニューロンがどのように接続されているかを示す脳の配線図です。

しかし、たとえシミュレーションであっても、この出来事の衝撃はまったく損なわれていません——

生物学的な神経信号が初めて自然言語に直接翻訳されます。

AI

会話。

ショウジョウバエに「しゃべらせる」前に、チェタスルアはまず、このシミュレートされた脳によって生成された結果が信頼できることを証明するという、より重要なことを行いました。

そこで、彼は論文に基づいて合理性テストを設計しました。

砂糖の摂食 - くちばしの動きを担当する MN9 ニューロンは 78 Hz で発火します。これは、ショウジョウバエが甘味を味わい、毎秒 78 回の頻度で口を前に伸ばして食べる準備をしていることを示しています。

苦味を加える - 周波数は即座に 3 Hz に下がります。彼は縮こまって、食べるのをやめました。

この方向性は、2024 年に「Nature」に掲載される論文の結論と一致しています。

好きと嫌いは、この脳の 2 つの周波数列です。高周波は食べるために口を伸ばすこと、低周波は口を引っ込めることです。

一部のネチズンは次のように尋ねました。78 Hz は実際のコネクトーム データによって生成されたものですか、それともモデルによってコンパイルされたものですか?

彼は 2 つの言葉で答えました:

それは本物です

。

このステップは重要です。シミュレートされた脳が犯す最も一般的な間違いは、独り言です。

しかし、最初に論文に結論がある道をたどり、それを検証してください。あなたが正しく理解できれば、後で他の人があなたの言うことを聞くでしょう。

退院はどのようにして人間のことわざになるのでしょうか

これは実験全体の中で最も重要なステップであり、最も魔法のステップでもあります。

彼は脳自体の活動に関する「線形読み出し」を訓練しました。人間の言語を話すことは翻訳者であり、さまざまな放電パターンをさまざまな単語にマッピングします。

ハエの脳が特定の神経活動パターンを生成するたびに、翻訳者は対応する単語を吐き出します。

トレーニング中に、彼は特に特別なことを行いました。それは、

感覚ニューロンを除外することです。

匂いが嗅覚ニューロンに到達した瞬間の信号は最もきれいですが、それを読み取るのは簡単ではありません。試験中に解答を覗き見るようなものです。もちろんそれらはすべて正しいですが、意味がありません。

彼が望んでいるのは、この信号がいくつかのステーションにわたって脳に送信された後にどれだけ残っているか、そしてそれが下流で認識できるかどうかです。

言い換えれば、情報は「匂いを嗅ぐ」と「行動を起こす準備をする」の間にまだ存在します。

結果: 16 単語すべてが正しく、精度は 100% です。

その後、彼は利用可能な信号を列ニューロンと運動ニューロンのみに減らしました。つまり、脳から身体に指令を送る層は「実践」に非常に近く、正解率は85％。

これは、匂い、味、触感などの感情が知覚層から「行動の準備」層に送信されるとき、それらは依然として読み取ることができる情報を保持していることを意味します。信号は送信時に希釈されません。

その後、ショウジョウバエはこれらの単語を自らプロンプトに綴り、一語一語変更せずに ChatGPT に送信しました。

先頭の文は、この一連のリンクの最初の文です。

この順序に注意してください -

最初に放電、次に単語、そして文が続きます。間に研磨はありません。

ラップトップを使用してショウジョウバエの脳全体を実行するのはこれが初めてではありません。

2024 年 10 月、バークレーの研究者は FlyWire コネクトームを使用して、139,000 個のニューロン、5,000 万個の接続、ラップトップをシミュレートしました。シミュレーション結果は、刺激を受けた後の実際のショウジョウバエの反応を予測できます。

今回の新しい点は次のとおりです。

初めて、放電が自然言語に翻訳され、一語一語大規模な言語モデルに渡されました。

これまで、シミュレートされた神経活動は、実際のショウジョウバエの反応としか比較できませんでした。

この一連の作業は、接続グループ データが完全に公開されている場合にのみ実装できます。

データの基礎は、HHMI Janelia、ケンブリッジ大学、Google Research が 10 年をかけて開発したオスのハエの中枢神経系コネクトーム、 MaleCNS v1.0 です。

手作業による校正だけでも 44 人年かかりました。これは、9 月 3 日に「Cell」ジャーナルに掲載されました。これには、166,700 個のニューロンと 1 億 2,500 万個のシナプス接続が含まれています。 CC-BY ライセンスの下で完全にオープンソースです。

登録してトークンを取得し、数行のコードを pip install するだけで、任意のニューロンの上流と下流の接続をローカルにプルできます。

MaleCNS の論文が発表されてからわずか 2 日後、ジョージア工科大学の大学院生 Evan Smith は GPT-6 Astra を借りて、このコネクトームのセットを Minecraft に接続しました。これにより、仮想ショウジョウバエがガラス室で飛行できるようになり、神経活動が各ターンを直接決定します。

その直後、人々はショウジョウバエの脳を使って Doom と戦ったり、マリオ 64 を実行したり、Beat Saber をプレイしたりしました。

10 年間のマップ、ゲームに入るまでに 2 日、GPT との会話を開始するまでに数日。

チェタスルアは、逆のテストも行いました。

「この先に壁があります」というコマンドが ChatGPT に送信され、ChatGPT は「左へ」を返し、このコマンドがショウジョウバエの聴覚ニューロンに送り返されます。

37回従った。一度は悪くない。

しかし、食べ物は見つかりませんでした。

指示は完璧に実行されましたが、採集の結果は無駄でした。これは、

が行動を駆動できることと意識を生成することの間には、まだ越えることのできないギャップがあることを示しています。

服従には、信号が入ってきて、出ていく動作が必要なだけです。しかし、食べ物を見つけるには、別の一連のことが必要です。どちらがそれを試したか、どちらが試していないかを覚えておく必要があり、数ステップ前の情報を保存して使用する必要があり、不慣れな環境で何らかの「戦略」を立てる必要があります。

このショウジョウバエはこの能力を実証していません。

それが本物の酢の匂いなのか、それとも主観的な経験があるのか​​は誰にも分かりません。開発者自身は、これはシミュレーションであるとしか言っていません。

今度は私たちが答える番です

以前は、全脳シミュレーションで何かを実現したい場合、一流の研究室、6 桁の助成金、学際的なチーム、そして長い待ち時間が必要でした。

あとは、ラップトップ、ダウンロードした配線図、そして週末にあれこれいじってみるだけで十分です。

開発者は、138,000 ニューロンのショウジョウバエの脳を自宅で実行し、ChatGPT に接続しました。

生物学的神経信号が AI と通信できるようにする次の実験では、紙でのスケジュール設定や資金提供の承認を待つ必要がなくなるかもしれません。それは、深夜、誰かの机の上で、ひらめきの後に起こったのかもしれません。

ショウジョウバエの文「どうすればいいですか」は翻訳者が綴ったテンプレート文です。

しかし、今度は私たちがその質問に真剣に答える番です。