Amerikan biyoteknoloji girişimi Eon Systems PBC, 2024’te Nature dergisinde yayımlanan meyve sineği (Drosophila melanogaster) beyni tam bağlanma haritası (connectome) üzerine kurulu hesaplamalı modeli, fizik tabanlı bir sanal bedene entegre ederek dünyanın ilk “embodied” (bedenli) tam beyin emülasyonunu gerçekleştirdi. 125 binden fazla nöron ve 50 milyon sinaptik bağlantıdan oluşan bu dijital beyin, duyusal girdiler alarak yürüme, temizlenme ve beslenme gibi doğal davranışları kendi devre dinamikleriyle üretiyor. Bu gelişme, yapay zekâdan farklı olarak biyolojik beynin birebir kopyalanmasıyla davranışın “ortaya çıkmasını” sağlıyor ve fare ile insan ölçeğine uzanan beyin emülasyonu yolunda tarihi bir eşik olarak değerlendiriliyor. Bu deneyin, yapay zekanın ‘makine öğrenmesi’ kısıtlamasından çıkarak bilim kurgu filmlerinde gördüğümüz o düşünen ve hisseden robotların yolunda en büyük adım olabileceği vurgulanıyor. Henüz filmlerde gördüğümüz ‘beyin yükleme’ fikri kadar iddialı değil ancak o yolda bir adım olarak görülüyor
Günümüzde yapay zeka modelleri ve otonom robotlar hayatımızın bir parçası haline gelmeye başladı. ChatGPT benzeri büyük dil modelleri ile işleyen chatbot sistemlerden sürücüsüz araçlara kadar teknolojiler artık “normal” kabul ediliyor. Ancak bu gelişmelerin ötesinde, biyolojik beyinlerin dijital kopyalanması, yani “whole-brain emulation”, uzun yıllardır bilimkurgu filmleri ile gerçeklik arasındaki en heyecan verici sınırda duruyordu. Sağlık alanında nörolojik hastalıkların anlaşılması, öğrenme süreçlerinin simülasyonu ve hatta bilinç araştırmaları için devrim niteliğinde kapılar açabilecek bu teknoloji, artık somut adımlar atıyor.
Zihin aktarımı, zihin yükleme anlamına gelen “whole-brain emulation” ile bir kişinin veya bu durumda bir sineğin, zihinsel durumunun dijital bir bilgisayarda tamamen taklit edilmesi için beyin taramasının kullanılması, varsayımsal bir bütün beyin taklit süreci anlamına geliyor.
İşte bu bağlamda, Eon Systems tarafından gerçekleştirilen meyve sineği beyni simülasyonu, biyolojik bir beynin sanal bir bedende “canlandırılması” açısından dönüm noktası niteliğinde bir başarıya işaret ediyor.
Yani en basit şekilde duruma baktığımızda, gerçek bir biyolojik beyin, sanal bir bedende canlanıyor. Bu da biyolojik zihinlerin makineye taşınması anlamına geliyor…
2024’TE TEMELLERİ ATILAN TAM BAĞLANMA HARİTASI VE HESAPLAMALI MODEL
2024 yılında Eon Systems kıdemli bilim insanı Philip Shiu liderliğindeki ekip, Nature dergisinde yetişkin meyve sineği beyninin tamamını kapsayan hesaplamalı bir model yayımladı. FlyWire connectome (beynin kablolama şeması) verileri üzerine inşa edilen bu model, 125.000’den fazla nöronu ve 50 milyona yakın sinaptik bağlantıyı içeriyordu. Makine öğrenmesiyle nörotransmitter türleri tahmin edilerek sinapsların uyarıcı-baskılayıcı karakteri belirlendi. Model, motor davranışları yüzde 95 doğrulukla öngörebiliyordu ancak “bedensiz” bir beyindi. Fiziksel dünya, duyusal geri besleme ve gerçek hareket yoktu.
ŞİMDİ BEDENE KAVUŞTU! SANAL SİNEĞİN DOĞAL HAREKETLERİ
Eon Systems bu modeli bir adım öteye taşıyarak NeuroMechFly v2 embodied simülasyon platformu ve robotik, biyomekanik, grafik ve animasyon gibi hızlı ve doğru simülasyonun gerektiği alanlarda araştırma ve geliştirmeyi kolaylaştırmayı amaçlayan ücretsiz ve açık kaynaklı bir fizik motoru olan MuJoCo fizik motorunu kullanılarak connectome tabanlı beyin emülasyonu, fiziksel kurallara tabi sanal bir sinek bedenine bağlandı. Artık duyusal bilgiler (dokunma, koku, tat vb.) beyne ulaşıyor, sinirsel aktivite tam bağlanma haritası boyunca yayılıyor, motor komutlar çıkıyor ve beden bu komutları fizik yasalarına uygun şekilde uyguluyor. Paylaşılan videoda sinek yürüme, kendini temizleme (grooming) ve beslenme gibi birden fazla doğal davranışı sergiliyor. Ve burada esas önemli olan, bu davranışların tamamı, ‘reinforcement learning veya dışarıdan öğretilmiş politika olmadan’, yani yapay zeka gibi makine öğrenmesi olmadan yalnızca biyolojik devrelerin kendi dinamikleriyle ortaya çıkıyor.
ÖNCEKİ ÇALIŞMALARDAN FARKI VE TARİHİ EŞİK
Daha önceki çalışmalar ya bedensiz beyin modelleri ya da reinforcement learning ile kontrol edilen beden animasyonları sunuyordu. DeepMind ve Janelia’nın MuJoCo sineği örneğinde davranışlar taklit ediliyordu ancak gerçek connectome’dan gelen sinirsel dinamik kullanılmıyordu. C. elegans projelerinde (302 nöron) embodiment denemeleri yapılmıştı fakat davranış çeşitliliği çok sınırlıydı. Eon’un başarısı ilk kez tam bir biyolojik connectome’dan türetilmiş beynin, birden fazla doğal davranışı fiziksel bir bedende üretmesini sağlıyor. Uzmanlar tarafından bu, niceliksel değil nitel bir sıçrama olarak değerlendiriliyor.
Sinir sisteminin duyusal bilgileri (dokunma, denge, kas hissi) algılayıp işleyerek hızlı ve uygun motor hareketlere dönüştürdüğü bir süreç olan duyusal-motor (Sensorimotor) döngü artık tamamen kapanmış durumda.
FARE VE İNSAN ÖLÇEĞİ
Eon Systems’in uzun vadeli hedefi, dünyanın en büyük connectome’unu oluşturmak ve en yüksek doğruluklu beyin emülasyonlarını gerçekleştirmek. Şu anda fare beyni (yaklaşık 70 milyon nöron – meyve sineğinin 560 katı) için yoğun veri toplama çalışmaları sürüyor. Her sinir bağlantısı haritalanırken, on binlerce saatlik kalsiyum ve voltaj görüntüleme ile ağların canlı dokudaki aktivitesi kaydediliyor. Meyve sineğinde sensorimotor döngü başarıyla kapatıldıysa, fare için mesele artık “tür” değil, yalnızca “ölçek” sorunudur. Bu yol, insan ölçeğindeki beyin emülasyonlarının önünü açıyor ve nörobilim ile yapay zekanın kesişiminde yepyeni bir çağ başlatıyor.
Eon Systems’in kurucu danışmanlarından Alexander D. Wissner-Gross, bu projenin tam beyin emülasyonu alanında önemli bir adım olduğunu belirtiyor. Bu alan, biyolojik bir beyni nöron nöron ve sinaps kopyalamayı, ardından bunu dijital bir sistemde çalıştırmayı hedefliyor. Destekçiler, meyve sineğini daha karmaşık hayvanlara, farelere ve muhtemelen gelecekte insanlara geçmeden önce yönetilebilir bir ilk test olarak vurguluyor.
Şimdilik, meyve sineği projesi bilinçli bir dijital organizma yaratmakla karıştırılmamalı, o kadar gözde büyütülmemeli çünkü araştırmacıların gösterdiği şey daha sınırlı… Ancak ciddi derecede büyük bir öneme sahip olduğu da açık.
Biyolojik bir beynin kablolaması (bağlantıları) haritalanabilir, modellenabilir ve bir simülasyon içindeki bedene bağlanabilir. Bu, bilimkurgu filmlerinde (Matrix gibi) “beyin yükleme” (brain upload) fikri kadar iddialı değil ancak sinir sistemlerinin davranışı nasıl ürettiğini anlamaya yönelik gerçek bir adım niteliğinde olduğu da bir gerçek.
saat:16.07
Check-In haber 