Цифровая модель нервной системы плодовой мушки впервые вышла за границы компьютера и подняла в воздух настоящий мини-дрон. Разработчик SpikeCalls запустил симуляцию 166 700 нейронов дрозофилы в реальном времени, подав на неё сигнал с камеры и подключив выход к четырём пропеллерам.

В эксперименте камера наблюдает за рукой человека. Открытая ладонь поднимает дрон выше, кулак удерживает его на одной высоте, опущенная рука отправляет вниз. По словам автора, модель сама вырабатывает управляющий сигнал из активности виртуальных нейронов без дополнительной логики, заранее записанных реакций на жесты или настроек регулятора.

Это не «воскрешённый мозг мухи» и не точная цифровая копия живого насекомого. В основе лежит компьютерная симуляция, построенная по карте нейронов и связей между ними — коннектому, полученному из реальной нервной системы дрозофилы. Но электрическая активность нейронов воспроизводится математически, а между сенсорными данными и командами двигателям стоит программный слой, написанный человеком.

Камера служит единственным внешним источником информации для модели. Программа преобразует изображение руки в нейронный вход, сигнал проходит через смоделированную нервную систему и превращается в тягу двигателей. На 11-й секунде видеозаписи дрон несколько секунд удерживает высоту без видимых корректировок.

Независимая техническая проверка пока отсутствует. SpikeCalls опубликовал видео и описание принципа, поэтому утверждение об отсутствии скрытого контроллера остаётся его заявлением. Даже если схема работает так, как описано, это не означает, что мушка «понимает» жесты или научилась пилотировать. Человек определил, каким нейронам передавать входные сигналы и как преобразовывать выходную активность в команды устройству.

Карта нервной системы появилась благодаря многолетней работе Google Research, HHMI Janelia, Кембриджского университета и других групп. 3 сентября учёные опубликовали полную карту центральной нервной системы взрослого самца Drosophila melanogaster. Она содержит 166 700 нейронов и охватывает мозг и вентральную нервную цепочку, аналог спинного мозга позвоночных.

В работе, опубликованной в Cell, исследователи разделили нервную систему на 11 710 типов нейронов. Google оценивает карту примерно в 125 млн синаптических контактов. Для компьютерных экспериментов разработчики часто упрощают её до 25,6 млн направленных соединений.

Открытый доступ к карте быстро превратил научный набор данных в площадку для необычных экспериментов. Разработчики подключали подобные модели к Doom, Super Mario 64, виртуальным роботам и торговым системам. Недавно эксперимент использовал тот же мозг дрозофилы для принятия решений о покупке и продаже криптовалюты.

Главное ограничение остаётся неизменным. Коннектом описывает физическую схему соединений, но не содержит полной информации о работе живого мозга. Нет точных параметров каждого нейрона, химических процессов, нейромодуляции, состояния организма и множества других факторов. Цифровая дрозофила — это вычислительная модель, ограниченная реальной анатомией, а не копия сознания или нервной системы животного.

Тем не менее эксперимент показывает практическое применение новой карты мозга. Несколько лет назад учёные восстанавливали отдельные нервные цепи, теперь вся центральная нервная система достаточно доступна, чтобы разработчик связал биологическую архитектуру с камерой и реальными моторами. Миниатюрный квадрокоптер вряд ли перевернёт робототехнику, но наглядно показывает, как быстро фундаментальная нейробиология превращается в рабочую вычислительную платформу.