Sel Otak Manusia Belajar Bermain Doom dalam Eksperimen Cortical Labs

Tantangan "Bisakah menjalankan Doom?" baru saja melewati batas berikutnya.

Startup Cortical Labs yang berbasis di Melbourne, Australia telah berhasil melatih kelompok sel otak manusia hidup untuk menavigasi video game klasik tahun 1993.

Dalam video yang diposting di YouTube minggu lalu, para peneliti menghubungkan neuron manusia hidup ke perangkat lunak yang mengubah gameplay menjadi sinyal listrik dan menerjemahkan aktivitas saraf menjadi kontrol dalam game, memungkinkan sel-sel untuk bergerak, bereaksi terhadap musuh, dan menembakkan senjata.

"Pada tahun 2021, kami membuat Pong berfungsi pada neuron. Itu semacam tes pertama untuk melihat apakah kami dapat memiliki beberapa jenis permainan keren yang menarik bagi orang-orang. Tetapi kemudian respons nomor satu yang kami dapatkan adalah, bisakah menjalankan Doom?" Alon Loeffler, seorang ilmuwan aplikasi di Cortical Labs, mengatakan kepada Decrypt.

Di dalam perangkat CL1 perusahaan terdapat sekitar 200.000 neuron manusia hidup yang dikultur pada array multi-elektroda, memungkinkan para peneliti untuk merangsang sel secara elektrik dan menafsirkan respons mereka secara real time.

Bisakah menjalankan Doom?

Selama beberapa dekade, Doom telah berfungsi sebagai tolok ukur tidak resmi bagi para insinyur yang menguji sistem baru.

Sejak pengembang video game berbasis Texas, id Software, merilis kode sumber game tersebut secara publik pada tahun 1997, para pengembang telah memportingnya ke berbagai platform yang tidak terduga.

Game penembak tersebut telah muncul di platform yang tidak terduga, termasuk Bakteri Usus dan tes kehamilan, di jaringan blockchain, dalam PDF, mesin pemotong rumput robot, dan tantangan CAPTCHA yang mengharuskan pemain mengalahkan iblis untuk membuktikan bahwa mereka adalah manusia.

Loeffler mengatakan tim awalnya mengandalkan kode komputasi tingkat rendah yang diimprovisasi untuk membuat sistem berfungsi, tetapi akhirnya memutuskan untuk membangun platform yang dirancang dari awal untuk memungkinkan para peneliti berinteraksi dengan neuron melalui kontrol tingkat tinggi menggunakan perintah Python sederhana.

Setelah Cortical Labs membangun platform tersebut, pengembangan dipercepat.

"Kolaborator kami, Sean, yang menulis Doom, mengerjakan kode untuk kami dalam beberapa hari alih-alih 18 bulan," kata Loeffler.

Mengajarkan Neuron untuk Bermain

Neuron belajar melalui sinyal umpan balik, menerima hadiah kecil ketika mereka mengarahkan dengan benar ke musuh dan hadiah yang lebih besar ketika mereka berhasil menembak dan menghilangkan target, memperkuat perilaku yang terkait dengan sinyal tersebut dari waktu ke waktu.

Para peneliti Cortical Labs kemudian menggunakan kecerdasan buatan untuk menyempurnakan bagaimana informasi game dikodekan menjadi sinyal listrik yang dikirim ke neuron.

"Sel-sel tersebut sebenarnya belajar input," kata Loeffler. "Tetapi kemudian AI mencoba meningkatkan input tersebut untuk mencoba membuat sel melakukan apa yang kami inginkan."

Meskipun sel-sel menunjukkan peningkatan yang stabil saat bermain Doom, Loeffler menekankan bahwa neuron bereaksi terhadap input daripada benar-benar memahami permainan.

"Sistem sebenarnya tidak tahu bahwa ia sedang bermain Doom," katanya. "Ia menerima sinyal listrik dan kemudian mengeluarkan respons."

Loeffler mengatakan bekerja dengan neuron hidup memerlukan pendekatan yang berbeda dari pemrograman tradisional.

"Ini adalah pergeseran mentalitas yang sangat berbeda," kata Loeffler. "Anda tidak bisa hanya memiliki sistem komputasi normal yang sedang Anda program. Ini perlu dilakukan dengan sikap yang sama sekali baru dan cara pandang yang sama sekali baru."

Gaming, katanya, berfungsi sebagai demonstrasi yang menghadap publik sementara para peneliti menjelajahi kegunaan praktis.

Meskipun menggunakan neuron yang berasal dari manusia, Loeffler mengatakan sistem tersebut tidak menyerupai kognisi manusia.

"Hanya karena mereka adalah sel manusia tidak berarti itu adalah manusia di piring itu," katanya. "Tidak ada reseptor rasa sakit. Tidak ada struktur yang dapat memungkinkan fungsionalitas tingkat tinggi."

Meskipun demikian, para peneliti, katanya, melihat bukti adaptabilitas saraf di luar otak.

"Kami masih melihat adaptabilitas terhadap lingkungan. Kami masih melihat pembelajaran," kata Loeffler. "Yang menunjukkan kepada Anda jenis kemampuan inheren neuron untuk beradaptasi."