澳洲生技新創公司 Cortical Labs 近日公開一段實驗解說影片，展示由約 20 萬個活體人類腦細胞構成的「生物電腦」遊玩經典第一人稱射擊遊戲《毀滅戰士》（DOOM），該研究結合神經科學與運算技術，讓培養於微晶片上的神經元成為真正的「玩家」，再次刷新 AI 學習方式的想像。
除了展示遊玩畫面，研究人員也詳細說明腦細胞如何接收遊戲資訊，學習《毀滅戰士》的操作再做出反應，可說是生物運算領域的重要里程碑。
Cortical Labs 實驗使用自家開發的生物電腦「CL1」，其算力組成是在多電極陣列（MEA）的微晶片上培養約 20 萬個活體人類神經元，研究團隊透過公司提供的 Python API，將遊戲中的數位訊號轉換為神經元能理解的電刺激，使腦細胞能串接並「感知」遊戲世界。
具體來說，遊戲畫面會被轉換為不同的電氣刺激模式，例如敵人出現在畫面左側時，系統便刺激神經培養體左側的特定區域，神經元產生的反應則轉換成操作指令。
若神經元以某種特定模式放電，角色便會射擊，另一種模式則代表移動或轉向，透過雙向轉換，腦細胞得以即時參與遊戲操作。
研究人員表示，這種方式等同在大腦之外的環境，建立一個神經元與數位世界之間的即時互動介面，生物組織能藉此進行目標導向的學習與行為調整。
CL1 團隊曾成功讓神經元遊玩 1972 年經典遊戲《Pong》，但《毀滅戰士》是完全不同等級的挑戰，研究負責人、Cortical Labs 科技長 David Hogan 指出，《毀滅戰士》有 3D 迷宮場景、敵人遭遇、武器切換與即時決策等要素，複雜度遠高於早期街機遊戲。
為了實現這次實驗，CL1 與獨立研究者 Sean Cole 合作，利用 Cortical Labs API 建立可在 CL1 上運作的《毀滅戰士》版本，並將遊戲影像串流轉換成電刺激訊號，使神經元能「感受到」環境變化。
從實驗結果來看，神經元已能辨識敵人、進行射擊甚至轉向移動，展現出即時適應與學習的能力。
不過研究人員也坦言，目前的表現還不是電競冠軍，仍像「從未接觸過電腦的新手玩家」，遊戲經常快速結束，距離真正熟練仍有明顯差距，但關鍵在於神經元確實正在學習。
現階段的研究重點，是改善回饋與獎勵機制，讓腦細胞能像人類或動物學習一樣，逐漸強化正確行為並修正錯誤反應。
Cortical Labs 認為，此次成果代表他們已成功解決生物神經與電腦系統之間的即時互動問題，未來可望讓生體電腦處理更複雜的任務，不僅限於遊戲操作，也可能應用於人工智慧研究、疾病模型分析與新型運算架構。
自 1993 年推出以來，《毀滅戰士》曾被移植到各式各樣的平台，Cortical Labs 則首次讓「活體腦細胞」擔任玩家，隨著訓練方式與回饋系統持續改良，研究團隊期待腦神經元未來能在更高難度的環境，展現更成熟的學習能力，為生物與電腦融合的下一步開啟新的可能性。
