Ein Silicon-Valley-Start-up hat die erste digitale Nachbildung eines Gehirns mit mehreren Verhaltensfunktionen vorgestellt. Das Unternehmen schuf eine vollständige digitale Kopie des Gehirns einer Fruchtfliege, die einen virtuellen Körper in einer simulierten Umgebung steuert.
Diese Errungenschaft, die letzte Woche von Eon Systems präsentiert wurde, stellt einen bedeutenden Fortschritt gegenüber herkömmlicher KI dar.
Anders als KI-Systeme, die Verhaltensweisen durch Training erlernen, entstehen die Aktionen der virtuellen Fliege – darunter Laufen, Putzen und Nahrungssuche – völlig selbstständig durch eine Neuron-für-Neuron-Kopie eines realen biologischen Gehirns.
“Dies ist keine Animation. Es handelt sich nicht um eine Methode des bestärkenden Lernens, die biologische Prozesse nachahmt”, erklärte Dr. Alex Wissner-Gross, Mitbegründer von Eon Systems, in einem Social-Media-Beitrag zur Bekanntgabe des Durchbruchs. “Es ist eine Kopie eines biologischen Gehirns, eine Neuron-für-Neuron-Verknüpfung basierend auf Elektronenmikroskopie-Daten, die in einer Simulation läuft und einen Körper bewegt.”
Diese Leistung baut auf bahnbrechender Forschung aus dem Jahr 2024 auf, als eine internationale Kooperation die Gesamtheit der neuronalen Verbindungen, das sogenannte Konnektom, einer ausgewachsenen Fruchtfliege kartierte – jedes einzelne ihrer rund 140.000 Neuronen und 50 Millionen synaptischen Verbindungen. Philip Shiu, leitender Wissenschaftler bei Eon, war Mitautor einer in Nature veröffentlichten Studie, die zeigte, dass ein auf diesem Schaltplan basierendes Computermodell das tatsächliche motorische Verhalten der Fliege mit 95 Prozent Genauigkeit vorhersagen kann.
Das Modell war jedoch im Grunde ein Gehirn ohne einen Körper, den es steuern konnte. Eon hat nun den Kreis geschlossen und das digitale Gehirn mithilfe der MuJoCo-Engine von Google DeepMind in einen physikalisch simulierten Fliegenkörper integriert.
Sensorische Reize aus der virtuellen Umgebung fließen in das emulierte Gehirn, neuronale Aktivität breitet sich durch sein gesamtes Konnektom aus, und motorische Befehle steuern die Bewegungen des simulierten Körpers. Das Verhalten der digitalen Kreatur entsteht aus ihrer eigenen Schaltkreisdynamik und nicht durch programmierte Anweisungen.
Eon-CEO Michael Andregg erklärte, die hochgeladene Fliege erreiche eine Verhaltensgenauigkeit von 91 Prozent allein durch die Verschaltung des Konnektoms, einfache Neuronenmodelle und “ohne manuelle Optimierung oder zusätzliche Lernalgorithmen”.
Das Eon-Team sammelt derzeit Daten, um eine vollständige Emulation eines Mausgehirns zu versuchen – mit rund 70 Millionen Neuronen, dem 560-Fachen der Größe der Fliege. Darüber hinaus strebt das Team letztendlich den Upload eines kompletten menschlichen Gehirns an.
“Der Geist ist nicht länger in der Maschine. Die Maschine wird zum Geist”, sagte Wissner-Gross.
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