Australische start-up Cortical Labs traint biocomputer met menselijke neuronen om Doom te spelen

De Australische biotechnologie-onderneming Cortical Labs heeft een baanbrekende stap gezet in de wereld van de biologische informatica door adaptief leren in real-time te demonstreren op hun CL-1-platform. Dit systeem, dat gebruikmaakt van gekweekte menselijke neuronen, is er voor het eerst in geslaagd om interactie te hebben met de complexe driedimensionale omgeving van de videogame DOOM. Deze prestatie, gerapporteerd in maart 2026, markeert een belangrijke technologische sprong sinds de demonstratie in 2021, toen een vergelijkbaar systeem genaamd DishBrain nog de overstap maakte naar het simpelere tweedimensionale spel Pong.

Het CL-1-platform wordt gepresenteerd als de eerste programmeerbare biologische computer ter wereld en werkt met circa 200.000 menselijke neuronen. Deze cellen zijn afkomstig van bloedstamcellen en worden ondergebracht op een High-Density Microelectrode Array (HD-MEA). Het proces om de neuronen met het spel te laten communiceren, vereist een geavanceerde vertaling van digitale data naar biologische signalen. Visuele input uit DOOM wordt getransformeerd in elektrische stimulatiepatronen voor de neurale cultuur, terwijl de reacties van de cellen worden vertaald naar spelacties zoals beweging en het uitschakelen van vijanden. Onder leiding van hoofdwetenschapper Brett Kagan werd een systeem van gestructureerde feedback toegepast: voorspelbare signalen fungeerden als beloning, terwijl onregelmatige signalen dienden als correctie bij fouten om het biologische systeem tot aanpassing te dwingen.

Een opvallende ontwikkeling is de snelheid waarmee externe programmeurs met de technologie aan de slag kunnen. De onafhankelijke ontwikkelaar Sean Coole wist het systeem in slechts één week te programmeren voor DOOM via een eigen besturingssysteem met een Python API. Dit toont een succesvolle scheiding aan tussen de softwarematige aansturing en de biologische hardware. Cortical Labs geeft echter toe dat de huidige vaardigheden van de neuronen nog beperkt zijn; de cellen gedragen zich als beginnende spelers zonder strategisch inzicht of een ontwikkeld ruimtelijk geheugen dat nodig is voor de meer complexe missies in het spel.

CEO Hon Weng Chong verduidelijkt dat de CL-1 niet bedoeld is om de traditionele siliciumprocessor te vervangen, maar zich richt op specifieke toepassingen binnen de fysieke kunstmatige intelligentie, zoals in robots en drones. Deze systemen vereisen real-time verwerking met een minimaal energieverbruik, wat essentieel is gezien de huidige wereldwijde energiecrisis in de AI-sector. De efficiëntie van biocomputing is hierbij doorslaggevend: een CL-1-module verbruikt slechts ongeveer 30 watt, wat een fractie is van het stroomverbruik van een moderne grafische processor (GPU).

De in Melbourne gevestigde start-up is inmiddels gestart met de commercialisering door de lancering van een prototype Bio-datacenter met 120 CL-1-eenheden. Daarnaast is er een samenwerking met het bedrijf DayOne voor een grotere faciliteit in Singapore, die in verschillende fasen zal groeien naar een capaciteit van 1.000 CL-1-eenheden. Dit project in Singapore wordt ondersteund door de Yong Loo Lin School of Medicine van de National University of Singapore. Het zal de eerste installatie van dit type buiten Australië zijn en dienen als een cruciale testlocatie voor het opschalen van deze innovatieve 'wetware'-technologie.

Sinds de oprichting in 2019 heeft Cortical Labs regelmatig de aandacht getrokken, mede door de ethische discussies die ontstonden na de DishBrain-presentatie in 2022. Momenteel stelt het bedrijf zijn platform open voor de bredere wetenschappelijke gemeenschap via de Cortical Cloud. Deze clouddienst stelt onderzoekers in staat om op afstand experimenten uit te voeren met levende neurale netwerken, wat een nieuwe dimensie geeft aan de interactie tussen menselijke biologie en computertechnologie zonder dat fysieke aanwezigheid in het laboratorium vereist is.