开发者将果蝇全脑模拟接入 ChatGPT,神经放电被译成自然语言

开发者将果蝇全脑模拟接入 ChatGPT,神经放电被译成自然语言

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News Editor
2026-09-14 08:54:11
开发者 @chetaslua 宣布,已将一整颗果蝇大脑模拟接入 ChatGPT,并把 13.8 万个神经元发出的脉冲逐个解码成词句。该系统基于公开连接组数据,在一台 MacBook 上运行,使用 NumPy 和连接组完成约 1500 万个连接的逐脉冲模拟。实验中,MN9 神经元在喂糖时放电 78 Hz、加入苦味后降至 3 Hz,与 2024 年《Nature》论文结论一致;线性读出在 16 个词上的识别准确率为 100%,仅使用行神经元和运动神经元时仍为 85%。

开发者 @chetaslua 宣布,他已将一整颗果蝇大脑模拟接入 ChatGPT,并把神经放电逐个解码成词,再拼成句子发送给模型。按照其展示,这套系统在一台 MacBook 上运行,未使用神经芯片或 GPU,工具主要是 NumPy 和一份连接组数据。

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这次实验对应的是一颗包含 13.8 万个神经元的果蝇脑模拟,涉及约 1500 万个连接,按一次一个脉冲的方式跑完。开发者给出的首句输出是:「我闻到醋和酵母的味道。我尝到糖。又暖又亮。我该怎么做?」文中称,这句话来自果蝇大脑的放电,经翻译器解码后,一字不改发送给了 ChatGPT。

先验证模拟结果是否可靠

在把神经活动转成自然语言前,@chetaslua 先对模拟结果做了合理性检验。他按照论文中的设计测试了与进食相关的通路表现。

结果显示,喂糖后,负责喙部动作的 MN9 神经元以 78 Hz 放电,说明果蝇尝到甜味后出现向前伸喙的动作准备;在加入苦味后,MN9 神经元放电频率降至 3 Hz,表现出回缩、不取食的状态。

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报道指出,这一方向与 2024 年发表于《Nature》的论文结论一致。对于外界提出的「78 Hz 是否来自真实连接组数据」的追问,开发者回复称:「its real」。

文中称,这一步之所以关键,是因为模拟大脑最容易出现自洽但失真的问题,而先用已有论文结论明确的通路进行验证,可以为后续实验提供依据。

神经放电如何被翻译成词句

实验的核心环节,是在果蝇大脑自身活动上训练一个「线性读出」系统。按文中表述,这相当于一个翻译器,把不同的神经放电模式映射为不同词语。

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也就是说,当果蝇大脑出现特定神经活动模式时,翻译器就输出相应的词。训练时,开发者刻意排除了感觉神经元,目的是不直接读取最前端、最干净的输入信号,而是观察信号在脑内传递多个阶段后,是否仍能在下游被识别出来。

结果显示,这套读出系统在 16 个词上的识别准确率达到 100%。当可用信号进一步缩减到只剩行神经元和运动神经元,也就是接近向身体发出动作指令的层级时,准确率仍有 85%。

报道据此认为,气味、味道和触觉等感受信息,从感知层一路传递到接近行动输出的层级时,仍保留了足以被解码的信息,没有在传递过程中完全丢失。

在此基础上,译出的词语再由系统拼成 prompt,并原样发送给 ChatGPT。文中强调,其顺序是「先有放电,再有词,再有句子」,中间没有人工润色。

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与此前全脑模拟工作的区别

报道提到,用笔记本运行果蝇全脑模拟并不是第一次。2024 年 10 月,伯克利研究者已使用 FlyWire 连接组,在一台笔记本上模拟 13.9 万个神经元和 5000 万个连接,且模拟结果能够预测真实果蝇受到刺激后的反应。

这次工作的区别在于,神经放电首次被翻译成自然语言,并直接交给一个大语言模型处理。此前,模拟得到的神经活动主要用于和真实果蝇反应做对比。

公开连接组数据是实验基础

这套实验可运行的前提,是连接组数据已经公开。报道称,其底层数据来自 HHMI Janelia、剑桥大学和 Google Research 联合完成的雄蝇中枢神经系统连接组 MaleCNS v1.0。

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该项目历时十年,人工校对耗费 44 人年,并于 9 月 3 日登上《Cell》期刊。数据集包含 166700 个神经元和 1.25 亿个突触连接,按 CC-BY 协议完全开源。

按文中说法,用户注册并获取 token 后,通过几行 pip install 代码,就可以把任意神经元的上下游连接拉取到本地。

连接组发布后很快被接入多个场景

MaleCNS 论文发表两天后,佐治亚理工学院研究生 Evan Smith 借助 GPT-6 Astra,把这套连接组放进 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。

随后,又有人用果蝇脑去打 Doom、跑《超级马力欧 64》、玩 Beat Saber。报道将这一过程概括为:十年的图谱,两天进游戏,再过几天开口和 GPT 对话。

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反向测试:能服从指令,但没有找到食物

@chetaslua 还做了一轮从 ChatGPT 返回果蝇模拟体的测试。他将「前方有墙」输入 ChatGPT,模型返回「向左」,再把这一指令打回果蝇的听觉神经元。

结果是,果蝇模拟体执行了 37 次,且无一次偏差。但它始终没有找到食物。

报道据此写道,驱动行为与产生意识之间仍存在明显距离。执行指令只需要信号输入和动作输出,而觅食则要求保留先前尝试的信息、区分已尝试和未尝试的方向,并在陌生环境中形成某种策略。这些能力没有在这只模拟果蝇身上体现出来。

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至于它是否真的闻到了醋、是否具有主观体验,文中称目前没人知道,开发者本人也只将其描述为模拟。

从实验室门槛到个人桌面

报道最后提到,过去若想基于全脑仿真开展实验,通常需要顶尖实验室、六位数经费、跨学科团队和较长时间。现在,一台笔记本、一份下载得到的布线图,再加上一个周末,个人开发者也能把 13.8 万个神经元的果蝇脑跑通,并接入 ChatGPT。

文中还指出,果蝇那句「我该怎么做」是翻译器拼出的模板句,但围绕生物神经信号如何与 AI 对话的问题,已经被推到了更靠前的位置。

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