La revista Frontiers in Science reveló que científicos de múltiples disciplinas están trabajando para crear biocomputadoras impulsadas por células cerebrales humanas, que funcionarían como hardware biológico.
Según EurekAlert, agencia de prensa creada en 1996 por la Asociación Americana para el Avance de la Ciencia, los investigadores están trabajando células cerebrales, llamadas organoides para que sirvan como hardware biológico; a este nuevo campo de estudio lo han denominado ‘inteligencia organoide’ (OI).
“Una comunidad de científicos destacados se ha reunido para desarrollar esta tecnología, que creemos que lanzará una nueva era de biocomputación rápida, potente y eficiente”, señaló el profesor Thomas Hartung de la Universidad Johns Hopkins.
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Los investigadores han explicado, al portal científico que los organoides cerebrales son un tipo de cultivo celular cultivado en un laboratorio. Aunque los organoides cerebrales no son “mini cerebros”, comparten aspectos clave de la función y la estructura del cerebro, como las neuronas y otras células cerebrales que son esenciales para funciones cognitivas como el aprendizaje y la memoria.
“Si bien las computadoras basadas en silicio son ciertamente mejores con los números, los cerebros son mejores para aprender. Por ejemplo, AlphaGo (la IA que venció al jugador de Go número uno del mundo en 2017) fue entrenada con datos de 160,000 juegos. una persona tendría que jugar cinco horas al día durante más de 175 años para experimentar tantos juegos”, explicó Hartung.
De acuerdo con EurekAlert, “los cerebros no solo son mejores aprendices, también son más eficientes energéticamente. Por ejemplo, la cantidad de energía gastada entrenando AlphaGo es más de la necesaria para mantener a un adulto activo durante una década”.
“Los cerebros también tienen una capacidad asombrosa para almacenar información, estimada en 2500 TB. Estamos llegando a los límites físicos de las computadoras de silicio porque no podemos empaquetar más transistores en un chip diminuto. Pero el cerebro está conectado de manera completamente diferente. Tiene alrededor de 100 mil millones de neuronas conectadas a través de más de 1015 puntos de conexión”, señaló el investigador de la Universidad Johns Hopkins.
Así serían las biocomputadoras
Hartung explica que los organoides cerebrales actuales deben ampliarse para la ‘inteligencia organoide’ (IO), ya que son demasiados pequeños, “cada uno contiene alrededor de 50 mil células. Para OI, necesitaríamos aumentar este número a 10 millones”.
Así mismo, los científicos también están desarrollando tecnologías para comunicarse con los organoides, es decir, para enviarles información y leer lo que están ‘pensando’.
Los autores planean adaptar herramientas de varias disciplinas científicas, como la bioingeniería y el aprendizaje automático, así como diseñar nuevos dispositivos de estimulación y grabación.
“Desarrollamos un dispositivo de interfaz cerebro-computadora que es una especie de gorra EEG para organoides, que presentamos en un artículo publicado en agosto pasado. Es una capa flexible que está densamente cubierta con pequeños electrodos que pueden captar señales del organoide y transmitirlas”, dijo Hartung.
Los científicos prevén que eventualmente OI integraría una amplia gama de herramientas de estimulación y registro. “Estos orquestaron interacciones a través de redes de organoides interconectados que implementan cálculos más complejos”.
¿Cuándo será posible?
De acuerdo con uno de los coautores de la investigación, el doctor Brett Kagan de Cortical Labs, han proporcionado, hasta el momento, una prueba de concepto. Su equipo demostró que un cultivo de células cerebrales planas y normales puede aprender a jugar al videojuego Pong.
“Su equipo ya está probando esto con organoides cerebrales”, agregó Hartung. “Y diría que replicar este experimento con organoides ya cumple con la definición básica de OI. De aquí en adelante, es solo una cuestión de construir la comunidad, las herramientas y las tecnologías para desarrollar todo el potencial de OI”, concluyó.
