哈佛大学与谷歌DeepMind人工智能实验室的科学家们联手，成功创造了一只虚拟的AI老鼠，这一技术突破不仅展示了人工智能在模拟生物行为方面的巨大潜力，更可能开创一个名为“虚拟神经科学”的全新研究领域。这项研究的意义不仅限于技术层面，它还可能对脑科学和机器人学产生深远的影响。
虚拟大鼠的诞生是科学家们模仿自然界进化奇迹的结果。人类和动物能够灵活移动，这是长期进化的成果。通过研究智力相当于8岁儿童且身体控制能力精妙的老鼠，科学家们试图破解大脑如何控制复杂动作的秘密。与以往的研究不同，这次科学家们并没有牺牲真实的小白鼠，而是创造了一只虚拟的AI老鼠，它能够模仿真实啮齿动物的所有动作，甚至展现出一些未经明确训练的新奇行为。
这项开创性的研究发表在《Nature》杂志上，展示了虚拟控制网络中的激活状态能够准确预测真实老鼠大脑中的神经活动。研究小组利用从真实老鼠身上记录的高分辨率数据，训练了一个人工神经网络，作为虚拟老鼠的“大脑”，在MuJoCo物理模拟器中控制其身体。这一成果标志着“虚拟神经科学”这一新领域的诞生。
谷歌DeepMind的Matthew Botvinick表示，团队从构建具身智能体的挑战中学到了很多，这些AI系统需要在复杂环境中将思考转化为实际行动。研究生Diego Aldarondo与DeepMind的研究人员合作，训练了人工神经网络，以实现逆动力学模型，这与大脑指导运动的方式相似。这一研究不仅有助于理解大脑的工作原理，还可能为设计改进的机器人控制系统提供新的思路。
研究人员认为，这些模拟可以开创“虚拟神经科学”领域，为研究神经回路提供方便、透明的模型。该平台有可能用于设计改进的机器人控制系统，使机器人的动作更加流畅。此外，这个平台允许研究人员测试不同神经网络的生物真实性，了解它们应对复杂挑战的能力，这可能是探究行为神经基础的一种非常富有成效的方法。
哈佛大学与谷歌DeepMind人工智能实验室的合作，为虚拟大鼠研究提供了必要的资源和训练网络的机会。双方的合作旨在推进对真实大脑如何产生复杂行为的理解。这项研究不仅让我们对AI和神经科学之间的交叉合作有了更深的认识，也为我们提供了一个全新的视角来观察和理解大脑的工作原理。随着虚拟神经科学的发展，未来我们或许能够设计出更加灵活、智能的机器人，让它们在复杂环境中自如行动。
论文地址：https://www.nature.com/articles/s41586-024-07633-4