我嗅到了醋和酵母的气息。我感受到了糖的甜味。环境温暖明亮。我应当如何行动?
这段文字,源自一只果蝇大脑释放的电信号。
13.8万个神经元产生的脉冲,经过一个转换器逐一解析为词语,组合成句子,原封不动地传输给了ChatGPT。
就在昨日,开发者@chetaslua公开表示,他将整个果蝇大脑以模拟形式接入了ChatGPT。
1500万个连接,以每次一个脉冲的方式运行,全部在一台MacBook上完成。

没有神经芯片,也没有GPU。使用的工具只有NumPy和一份连接组数据。连接组简单来说,就是这颗大脑的电路图,展示了神经元之间的连接方式。
然而,即便是模拟,这一成果的震撼程度丝毫未减——
生物神经信号首次被转化为自然语言,直接与AI进行交流。
在让果蝇「发声」之前,Chetaslua先完成了一项更关键的任务:验证这个模拟大脑输出的结果是否可靠。
于是,他依照论文设计了一次合理性检验。
给予糖分——负责喙部动作的MN9神经元以78 Hz的频率放电。这表明,这只果蝇尝到了甜味,嘴巴以每秒78次的频率向前伸展,准备进食。
加入苦味——频率瞬间降至3 Hz。喙部缩回,不再进食。
这一趋势与2024年发表在《Nature》上的论文结论一致。

喜好与厌恶,在这颗大脑中体现为两种不同的频率。高频代表伸嘴进食,低频则表示退缩。
有网友追问:78 Hz是真实连接组数据计算得出的,还是你的模型自行生成的?
他回复了两个词:its real(真实的)。

这一步至关重要。模拟大脑最容易出现的问题是自说自话。
但先利用论文中已有结论的通路进行验证,确认结果一致后,后续的结论才具有说服力。
这是整个实验中最关键、也最巧妙的一步。
他在这颗大脑自身的活动基础上训练了一个「线性读出器」。通俗地说,就是一个转换器——将不同的放电模式对应到不同的词语上。
每当这只果蝇的大脑产生一种特定的神经活动模式,转换器就会输出一个对应的词语。
训练时,他采取了一项非常细致的措施:排除了感觉神经元。
因为气味接触到嗅觉神经元的那一刻,信号最为纯净,读取出来并不算什么本事。这就像考试时偷看了答案,虽然全对,但毫无意义。
他的目标是:信号在大脑中经过多次传递后,还能保留多少信息,能否在下游被识别出来。
也就是说,从「感知到气味」到「准备行动」的中间过程中,信息是否仍然存在。
结果:16个词语全部正确,准确率达到100%。
他又将可用信号缩小到仅包含下行神经元和运动神经元。即从大脑向身体发出指令的层面,已经非常接近「行动」阶段,准确率仍有85%。
这意味着气味、味道、触觉等感受,从感知层传递到「准备行动」的层面时,仍然携带着可被读取的信息。信号在传递过程中并未被稀释。
随后,这些词语由这只果蝇自行组合成提示词,原封不动地发送给ChatGPT。
开头那句话,就是这一系列过程输出的第一句话。
请注意这个顺序——先有放电,再有词语,最后形成句子。中间未经任何人工修饰。
用笔记本电脑运行果蝇全脑模拟,其实并非首次。
2024年10月,伯克利的研究人员利用FlyWire连接组模拟了13.9万个神经元、5000万个连接,同样在一台笔记本上完成,模拟结果能够预测真实果蝇受到刺激后的反应。

这次的新颖之处在于:放电信号首次被翻译成自然语言,并原封不动地传递给了一个大语言模型。
在此之前,模拟的神经活动只能与真实果蝇的反应进行对比。
而这一套系统能够实现,前提是连接组数据完全公开。
数据的基础,是HHMI Janelia、剑桥大学和Google Research耗时十年构建的雄蝇中枢神经系统连接组——MaleCNS v1.0。
仅人工校对就花费了44人年,于9月3日发表在《Cell》期刊上,包含166700个神经元、1.25亿个突触连接,依据CC-BY协议完全开源。

注册获取一个token,通过pip install几行代码,就能将任意神经元的上下游连接下载到本地。
MaleCNS论文发表仅两天后,佐治亚理工学院的研究生Evan Smith借助GPT-6 Astra,将这套连接组嵌入Minecraft,让一只虚拟果蝇在玻璃密室中飞行,神经活动直接决定每一次转向。

紧接着,又有人用果蝇大脑运行Doom、马里奥64、Beat Saber等游戏。
十年的图谱,两天后进入游戏,又过几天开始与GPT对话。
Chetaslua还进行了一轮反向测试。
「前方有墙」输入ChatGPT,ChatGPT回复「向左」,然后将这个指令反馈给果蝇的听觉神经元。
它执行了37次。一次不差。
但从未找到过食物。

指令执行得完美无缺,觅食行为却一无所获。这说明能够驱动行为,与产生意识之间,仍然存在一道暂时无法跨越的鸿沟。
服从只需要信号输入、动作输出。但寻找食物需要另一套能力——需要记住哪些地方已经尝试过、哪些还没有,需要将几步之前的信息整合使用,需要在陌生环境中形成某种「策略」。
这套能力,这只果蝇并未展现出来。
它是否真的闻到了醋的气味,是否具备主观体验,无人知晓。开发者本人也只称这是模拟。
过去,要利用全脑仿真进行任何研究,需要一间顶尖实验室、一笔六位数的经费、一支跨学科团队,以及漫长的等待。
如今,仅需一台笔记本电脑、一份下载的布线图,以及一个愿意投入的周末。
13.8万个神经元的果蝇大脑,一位开发者在家就能运行,并接入了ChatGPT。
下一个让生物神经信号与AI对话的实验,或许不再需要等待论文排期、经费审批。它可能发生在某个人的书桌上,某个深夜,某次灵感闪现之后。
果蝇的那句「我应当如何行动」,是转换器拼出的一句模板式语句。
但这个问题本身,现在确实该轮到我们来认真思考并回答。
参考资料:
https://x.com/chetaslua/status/2098387725972123825
https://male-cns.janelia.org/
本文来自微信公众号“新智元”,作者:新智元,36氪经授权发布。
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