นักวิจัยออสเตรเลียฝึก “เซลล์สมองมนุษย์” บนชิปให้เล่นเกม “Doom”

คอมพิวเตอร์ชีวภาพที่รันบนเซลล์สมองของมนุษย์

ผลงานนี้มีชื่อว่า ซีแอลวัน (CL1) ซึ่งเป็นการผสมผสาน นิวรอน (neurons) หรือเซลล์ประสาทที่ได้จากเซลล์ต้นกำเนิดของมนุษย์ เข้ากับ ซิลิกอน (Silicon) หรือสารกึ่งตัวนำที่มักใช้ทำชิป จนได้ออกมาเป็นคอมพิวเตอร์ชีวภาพ (Biological Computer) 

โดยแต่ละเครื่องจะประกอบด้วยเซลล์สมองมนุษย์ที่มีชีวิตประมาณ 200,000 เซลล์ ซึ่งเพาะเลี้ยงมาจากสเต็มเซลล์ที่ได้จากการบริจาคเลือด โดยก่อนหน้านี้เซลล์สมองเหล่านี้เคยสร้างความฮือฮาด้วยการฝึกเล่นเกม ปอง (Pong) หรือเกมเด้งบอลสลับไปมาจนเชี่ยวชาญมาแล้ว 

ทีมวิจัยเผยว่าในช่วงแรกเริ่ม เซลล์สมองเหล่านี้มีระดับฝีมือการเล่นเกมเหมือนกับมือใหม่ เนื่องจากเกม Doom เป็นโลก 3 มิติที่ผู้เล่นต้องทำทั้งการสำรวจสิ่งแวดล้อมและกำจัดศัตรู ซึ่งไม่ใช่เรื่องง่ายสำหรับกลุ่มเซลล์ขนาดเล็ก ทำให้แรก ๆ พวกมันยังเดินชนกำแพงบ่อยมาก หรือยิงกำแพงบ้าง แต่ในที่สุด พวกมันก็เริ่มเล็งเป้าหมายไปที่ศัตรูได้บ่อยขึ้นและถูกต้องมากขึ้น

ยังเล่นไม่เก่ง แต่ก็เจ๋งพอตัว

แม้ว่าการเล่นจะยังไม่ได้สมบูรณ์แบบร้อยเปอร์เซ็นต์ เช่น การกำจัดปีศาจหนึ่งตัวยังต้องใช้ความพยายามหลายครั้งและมีการยิงกระสุนหลุดกรอบไปบ้าง แต่งานวิจัยนี้พิสูจน์ให้เห็นว่า เซลล์ประสาทสามารถปรับตัวเข้ากับสิ่งเร้าแบบเรียลไทม์ และเกิดการเรียนรู้เพื่อบรรลุเป้าหมายที่กำหนดไว้ได้จริง

โดยเบื้องหลังการทำงาน ทีมวิจัยได้แปลงสภาพแวดล้อมดิจิทัลของเกม Doom ให้กลายเป็นรูปแบบของสัญญาณไฟฟ้าที่เซลล์ประสาทบนชิปพิเศษ  ซีแอลวัน (CL1) จะสามารถเข้าใจได้ โดยเมื่อมีศัตรูปรากฏขึ้น อิเล็กโทรดเฉพาะ จะกระตุ้นเซลล์ประสาท ทำให้พวกมันเกิดปฏิกิริยาตอบสนอง

รูปแบบกิจกรรมที่แตกต่างกันของเซลล์ประสาท จะถูกตีความออกมาเป็นคำสั่งในเกม เช่น การลั่นไกปืน หรือการเคลื่อนที่ไปทางซ้ายและขวา โดยนักวิจัยจะเฝ้าติดตามกิจกรรมทางไฟฟ้านี้ผ่านหน้าจอคอมพิวเตอร์ที่แสดงผลเป็นจุดเล็ก ๆ นับพันจุด เพื่อนำข้อมูลมาปรับการส่งสัญญาณ และฝึกฝนการทำงานของเซลล์ประสาทต่อไป