Cervello di mosca emulato: la scienza entra nella realtà virtuale

Per la prima volta un modello neurale completo controlla azioni motrici, tracciando il confine tra biologia e simulazione digitale

Redazione
Researchers upload fly’s brain to matrix su schermo digitale con corpo virtuale

La recente dimostrazione di Eon Systems segna un punto di svolta nella ricerca sull’intelligenza artificiale e la simulazione neurale. Per la prima volta, un cervello di mosca digitale è stato caricato e fatto agire all’interno di un ambiente virtuale, aprendo scenari inediti sull’interazione tra biologia e tecnologia. Il confine tra cervello organico e sistemi computazionali diventa sempre più sottile, suscitando riflessioni sulle possibilità future di emulare comportamenti complessi.

Digitalizzazione del cervello di mosca

Gli scienziati hanno ricreato la rete neurale completa di una mosca adulta, simulando 125.000 neuroni e 50 milioni di sinapsi, e l’hanno inserita in una sorta di “Matrix” digitale. La simulazione, basata sul connectome FlyWire, un progetto guidato da Princeton per mappare l’intero cervello della mosca, permette al cervello virtuale di controllare un corpo digitale. Nel video pubblicato dal cofondatore di Eon Systems, Alex Weissner-Gross, la mosca animata si muove, si pulisce le zampe e beve da una ciotola, dimostrando che la modellazione neurale può prevedere i comportamenti motori con una precisione del 95%.

Questa metodologia non si limita a replicare movimenti: fornisce uno strumento innovativo per studiare circuiti neurali complessi e comportamenti animali, superando i limiti della sperimentazione fisica tradizionale. Ogni azione del corpo virtuale scaturisce direttamente dall’attività neurale della simulazione, chiudendo il cosiddetto “loop sensomotorio” per la prima volta in un’intera emulazione cerebrale.

Implicazioni per intelligenza e simulazione

L’esperimento sposta la discussione su temi di autonomia, apprendimento e simulazione avanzata. La possibilità di replicare attività cerebrali biologiche all’interno di ambienti digitali apre nuove prospettive di ricerca, sia nello studio della cognizione animale, sia nello sviluppo di modelli neurali artificiali sempre più sofisticati. Weissner-Gross sottolinea che la differenza tra un cervello di mosca e quello di un roditore è solo di scala, non di tipo, suggerendo che tecniche simili potrebbero un giorno applicarsi a cervelli più complessi, fino a quelli umani.

Questi risultati offrono anche spunti di riflessione filosofica: la frase di Weissner-Gross “The ghost is no longer in the machine. The machine is becoming the ghost” evidenzia il ribaltamento dei ruoli tra macchina e organismo vivente, indicando come i sistemi digitali possano ora manifestare comportamenti autonomi precedentemente esclusivi degli esseri biologici.

Il corpo virtuale come laboratorio interattivo

La simulazione ha trasformato il cervello digitale in un vero e proprio laboratorio interattivo, dove gli impulsi neurali controllano in tempo reale un avatar digitale. Questo consente ai ricercatori di osservare reazioni agli stimoli, processi di apprendimento e dinamiche motorie, senza i limiti imposti dagli esperimenti fisici. In questo modo, la scienza può esplorare fenomeni comportamentali complessi con un dettaglio prima impossibile, offrendo una nuova finestra sulle reti neurali.

L’uso di NeuroMechFly v2, sviluppato dagli ingegneri svizzeri del Swiss Federal Technology Institute di Losanna, integra la fisica simulata del corpo con la dinamica del cervello emulato, consentendo l’esecuzione dei comportamenti direttamente dal modello neurale. Si tratta di un passo fondamentale verso la simulazione di cervelli più grandi e complessi, dove l’analisi di input sensoriali e comandi motori diventa sfida di scala.

Prospettive future della simulazione neurale

Eon Systems punta ora a creare prima una emulazione digitale del cervello di topo, per poi arrivare a quella umana. Se un cervello di mosca può chiudere il loop sensomotorio in simulazione, la vera sfida sarà gestire quantità di neuroni significativamente maggiori e orchestrare comportamenti su corpi più complessi. La ricerca promette di rivoluzionare la comprensione della cognizione e di gettare le basi per intelligenze sintetiche capaci di azioni autonome, in contesti digitali e sperimentali.

La dimostrazione con la mosca segna così solo l’inizio di un percorso che potrebbe ridefinire il rapporto tra mente, tecnologia e realtà simulata, preparando il terreno a nuove esplorazioni tra neuroscienze, informatica e filosofia della mente.

Fonte: Futurism

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