Bir meyve sineğinin beyniyle neler yapabilirsiniz? Rubik küpü çözmek, poker oynamak veya araba kullanmak…

Bir meyve sineği ne yapabilir? Olgun muzların etrafında vızıldamak, kesinlikle. Ama belki de bundan çok daha fazlası… Mesela paralel park etmek? Veya Minecraft oynamak?

Yaratıcı internet kullanıcıları son günlerde Google tarafından yayımlanan ve bir meyve sineğinin 166.000 nöronunu içeren eksiksiz beyin haritasını alarak, simüle edilmiş sineklere oldukça etkileyici şeyler yaptırdı. Bir böceğin haşhaş tanesi büyüklüğündeki beyni düşünüldüğünde bu yapılanlar epey şaşırtıcı.

Simüle edilen sineklerden biri Rubik Küpünü çözmek üzere eğitildi. Bir diğeri, verilen dört farklı ses tonuna yanıt olarak Village People grubunun meşhur “Y.M.C.A.” şarkısıyla dans ediyor. Bazı kullanıcılar ise sineklerin poker ve blackjack oynadığı ya da döner kestiği senaryolar hayal etti.

Yüzlerce başarısız denemenin ardından bir sineğe arabayı paralel park ettirmeyi başaran İtalya’da yaşayan yazılım geliştiricisi Mark Unthank, bu mühendis ve sanatçıların genel amacının sineğin ne yapabileceğini göstermek değil, “Ona yaptırabileceğimiz en saçma şey nedir?” sorusunun cevabını aramak olduğunu söylüyor. Unthank, insan sürücülerin sinyal lambalarını çok az kullanmasından bunaldığı için bir sineği dönüşlerde sinyal verecek şekilde de programladı.

“İşte bu kadar kolay,” diyor Unthank. “Bir sinek bile yapabilir.”

Ciddi Bir Bilimsel Atılım: Nöron Haritası (Konnektom)

Öte yandan, sineğin beyin haritasını çıkarmak hiç de kolay olmadı. Bu çalışma, sinirbilim alanını ilerletmeyi amaçlayan son derece ciddi bir araştırmanın ürünüydü.

Araştırmacılar yıllardır çeşitli canlıların sinir sistemlerindeki bağlantıları haritalandırmak adına gelişmiş görüntüleme teknikleri geliştirmek için çalışıyordu. Bazı bilim insanları, organizmanın nispeten daha az karmaşık olması nedeniyle meyve sineklerine odaklandı; bir insanın yaklaşık 86 milyar nöronu bulunurken, meyve sineğinde bu sayı yalnızca 166.000.

Bilim insanları, canlıların özelliklerini belirleyen genlerin haritalandırılmasına benzer şekilde, bu nöral haritalara “konnektom” (connectome) adını veriyor.

Yetişkin bir erkek meyve sineğinin beynine ait bu yeni harita, Virginia’daki Howard Hughes Tıp Enstitüsü Janelia Araştırma Kampüsü’ndeki araştırmacılar tarafından Google ortaklığıyla tamamlandı. 2024 yılında ise Princeton Üniversitesi araştırmacıları liderliğindeki bir konsorsiyum, yetişkin bir dişi meyve sineğinin beyin haritasını yayımlamıştı.

Bilim insanları bu haritaların, hayvanların dünyayı nasıl algıladığını, hafızayı nasıl depoladığını ve uyarılara nasıl tepki verdiğini anlamalarına yardımcı olacağını umuyor.

Janelia Kampüsü Başkan Yardımcısı ve Yürütücü Direktörü Nörobilimci Nelson Spruston, “Amacımız sadece sinek beyninin bir hareketi tetikleyebildiğini göstermek değil —ki bunu zaten biliyoruz— bunun ‘nasıl’ gerçekleştiğini anlamaktır” diyor.

Enstitü şu anda iki balık türünün (bir zebra balığı larvası ve yetişkin bir Danionella) beyin haritalarını geliştirmek üzerine çalışıyor. Araştırmaların, bir gün insanların Alzheimer veya depresyona nasıl yakalandığını ortaya çıkarabileceği belirtiliyor.

Simülasyon Çılgınlığı ve “Doomfly”

Şimdilik Janelia araştırmacıları, meyve sineklerinin araba kullandığını ve video oyunları oynadığını görmekten tatlı bir şaşkınlık duyuyor.

Dr. Spruston, “Çalışmamızın bu tür bir uygulamada kullanılacağını kesinlikle hayal etmemiştim ama bence bu heyecan verici, eğlenceli ve bir bakıma açık bilimin gücünü gösteriyor” açıklamasında bulunuyor.

Princeton’da araştırma görevlisi olan Arie Matsliah ise, haritaların yayımlanmasının, insanların sadece birkaç basit yönlendirmeyle (prompt) simülasyonlar oluşturmasına olanak tanıyan yapay zekâ destekli kodlama araçlarının güçlendiği bir döneme denk geldiğini belirtti. Dr. Matsliah, günde binlerce indirme alan çevrim içi beyin haritası portalı FlyWire Codex’in geliştirilmesine de katkıda bulunmuştu.

“Bu durum neredeyse bir internet akımına (meme) dönüştü” diyen Matsliah, “Herkes farklı şeyler deniyor” ifadelerini kullandı.

Oklahoma, Tulsa’da yaşayan yazılım mühendisi Alex Wormuth, sineğe 1990’ların efsanevi birinci şahıs nişancı oyunu Doom’u oynatmak için bir OpenAI aracı kullandığını ve projeye “Doomfly” adını verdiğini söyledi. Wormuth’un aktardığına göre, sinek oyunda vurup bir düşmanı öldürdüğünde bu durum böceğin dopamin reseptörünü tetikliyor ve hayatta kalmak için tekrar öldürmesini teşvik ediyor.

Ancak sineğin henüz Doom konusunda pek başarılı olmadığını kabul eden Wormuth, “Bir düşmanı öldürmeyi başardı ama oyunu kazanmak için yapması gereken şeyin bu olduğunu anladığını sanmıyorum” diyor.

Wormuth ayrıca simüle edilmiş meyve sineğine gerçek Bitcoin üzerinden 100 dolar bütçe vererek alım, satım veya elde tutma yetkisi de tanıdı. Kripto para fiyatı düşmeden önce, Cuma günü kısa bir süreliğine sineğin yaklaşık 1 dolar kâr ettiğini belirtti.

Gerçeklik ve Yapay Zekâ Gerçeği

Dr. Matsliah, bu simülasyonların her ne kadar bir meyve sineği beynine dayanarak oluşturulsa da, gerçek bir meyve sineğindeki nöronlar, kaslar ve diğer sistemler arasındaki karmaşık etkileşimleri tam olarak yansıtmadığını söylüyor.

Matsliah, “Bu simülasyonlar bazı şeyleri varsayıyor veya eksik bileşenleri biyolojik olmayan unsurlarla tamamlıyor” derken; Dr. Spruston ise nöronlar arasındaki bağlantı gücünün değiştirilmesinin simülasyonları “gerçek bir sinekten önemli ölçüde farklı kıldığını” ekliyor.

Dr. Spruston, “Gerçek hayattaki bir sinek beyninin Doom oynayamayacağı açık,” derken, Dr. Matsliah da “Yine de işin içinde gerçeklik payı var” görüşünü paylaşıyor.

Yapay zekâdaki son hızlı gelişmelerin yarattığı varoluşsal kaygılara paralel olarak, bazı insanlar bir Rubik Küpünün yüzlerini döndüren ya da pokerde kazanmaya çalışan bu simüle sineklerin bir tür bilince sahip olup olmadığını merak etmeye başladı.

“Doomfly”ın yaratıcısı Wormuth’un ise bu konuda şüpheleri var:

“Böyle bir şeyin gerçekleştiğine inanmıyorum. Ancak bunun ilginç bir düşünce deneyi olduğunu düşünüyorum, çünkü bir gün insan beyni için de elimizde buna benzer bir model olabilir.”