코티컬 랩스, 고급 AI를 위해 컴퓨터 칩에서 인간 뇌 세포 훈련

CEO인 후엔 웅 창이 이끄는 호주 기업 코티컬 랩스는 컴퓨터 칩 위의 인간 뇌 세포가 클래식 비디오 게임 pong를 플레이하도록 성공적으로 가르쳤다. 이 성과는 창이 전통적인 인공 지능(AI) 시스템을 능가하고 다양한 산업을 혁신할 수 있다고 믿는 생물학적 컴퓨터의 힘을 활용하기 위한 중요한 단계이다. 인간 뇌 세포를 칩에 통합하고 전용 소프트웨어를 개발함으로써 코티컬 랩스는 게임 이상의 복잡한 작업을 수행할 수 있는 생물학적 컴퓨터를 만들 목적으로 한다.

AI를 위한 뇌 세포 훈련

pong를 위한 뇌 세포 훈련을 위해 코티컬 랩스는 하이브리드 칩과 비디오 게임을 실행하는 컴퓨터 사이에 연결을 설정했다. 공의 위치와 패들로부터의 거리를 나타내는 전기 신호를 받음으로써, 뇌 세포는 어떻게 반응할지 독립적으로 결정했다. 이러한 신호로부터의 지속적인 피드백을 통해 세포는 게임에서 그들의 성능을 점차적으로 학습하고 개선했다. 이 획기적인 접근법은 인간 뇌 세포가 적응하고 학습할 수 있는 능력을 보여주며, 게임 이상의 응용 분야에서 놀라운 잠재력을 제공한다.

창은 코티컬 랩스의 생물학적 컴퓨터 기술을 제약 연구에 적용하는 것을 비전으로 한다. pong와 같은 프로그램에서 뇌 세포의 성능을 활용함으로써 치매와 간질과 같은 신경계 장애를 표적으로 하는 약물의 효능과 부작용을 더 잘 이해할 수 있을 것이다. 창은 Biogen과 Eli Lilly와 같은 주요 제약 회사들과 협력하여 동물 실험을 인간 세포 기반 실험으로 대체하여 인간 뉴런에 대한 약물의 효과에 대해 더 정확한 통찰력을 제공하는 것을 목표로 한다.

코티컬 랩스는 작업의 윤리적 함의를 인식하고 있으며, 이 기술의 책임감 있는 개발과 배포에 대한 헌신을 보여주기 위해 생명윤리학자들과 참여해 왔다. 

코티컬 랩스 생물학적 컴퓨터의 잠재력

창이 “상자 속의 몸”이라고 묘사한 코티컬 랩스의 생물학적 컴퓨터는 생물학과 기술의 놀라운 융합을 나타낸다. 이 과정은 성인 피부나 혈액 샘플에서 유래한 줄기 세포를 공학적으로 조작한 다음 칩에 통합하고 신발 상자 크기의 장치 내에 수용하는 것을 포함한다. 이 설정은 필요한 영양분과 공기를 제공하면서 폐기물을 제거하여 뇌 세포가 전통적인 컴퓨터의 중앙 처리 장치(CPU)로 기능하도록 한다.

코티컬 랩스의 후원자인 호라이즌 벤처스의 투자자 조나단 탐은 생물학적 컴퓨터의 단기적 및 장기적 잠재력을 강조한다. 단기적으로 이 기술은 약물이 뉴런과 어떻게 상호작용하는지에 대한 이해를 향상시킬 수 있는 체외 솔루션을 제공하여 신경계 장애의 더 효과적인 치료를 위한 길을 연다. 장기적으로 생물학적 컴퓨터에 통합된 합성 뉴런은 뇌 기능에 대한 전례 없는 통찰력을 제공하여 이전에 해결할 수 없었던 미스터리를 풀고 신경계 상태 치료를 위한 새로운 경로를 가능하게 할 수 있다.

의학 연구의 발전 외에도 코티컬 랩스의 생물학적 컴퓨터는 에너지 효율성의 영역에서 실용적인 혜택도 제공한다. 전통적인 AI 훈련 과정은 종종 클라우드 컴퓨팅 플랫폼에 전력을 공급하고 학습 과정을 유지하기 위해 막대한 양의 전기를 필요로 한다. 예를 들어, 오픈AI가 개발한 언어 모델인 GPT-3의 훈련은 약 120개의 미국 가정의 연간 소비량에 해당하는 1.287기가와트시간의 놀라운 양의 전기를 소비했다. 반면, 인간 뇌는 LED 전구 하나에 필요한 에너지에 해당하는 약 20와트만으로 작동한다.

창과 그의 팀은 코티컬 랩스의 생물학적 컴퓨터를 생산으로 발전시키는 데 집중하고 있다. 호라이즌 벤처스가 주도한 1,000만 달러의 최근 자금 조달을 통해 회사는 올해 말까지 생물학적 컴퓨터 판매를 통해 수익을 창출할 계획이다. 인간 세포 연구에 특화된 케임브리지 대학의 스핀오프인 Bit Bio는 이미 코티컬 랩스와 파트너십을 맺어 기술의 잠재적 응용 분야를 탐구하고 있다. 또한 코티컬 랩스는 2024년 말까지 클라우드 서비스를 제공하여 120개의 생물학적 컴퓨터 클러스터를 기업에 제공하여 뇌 세포가 다양한 활동을 수행하도록 프로그래밍할 수 있게 할 계획이다. 이 기업은 미국 클라우드 서비스 제공업체들과의 서비스 연결을 위해 적극적으로 협상 중이다.

전통적인 AI를 넘어선 비전

창의 비전은 현재 가능하다고 간주되는 것의 경계를 넘어선다. 뇌 세포가 비트코인 거래를 학습하는 것이 실현 가능한지에 대해 묻자, 그는 열린 마음과 아이디어를 탐구하려는 의지로 응답했다. 코티컬 랩스는 비전통적으로 보이는 아이디어의 잠재력을 받아들이며, 이러한 아이디어가 획기적인 발견과 진보로 이어질 수 있음을 인식한다.

코티컬 랩스의 인간 뇌 세포를 컴퓨터 칩에서 훈련한 성과는 가능성의 영역을 열어준다. 그들의 생물학적 컴퓨터는 전통적인 AI를 능가할 잠재력뿐만 아니라 제약 연구, 에너지 효율성 및 뇌 기능 이해에서도 희망을 품고 있다.