Los bioordenadores “cerebro en un tarro” ya pueden aprender a manejar robots
Universidad de Tianjin
Células cerebrales vivas integradas en bioordenadores organoides en un chip son ahora capaces de aprender a controlar robots gracias a MetaBOC, un sistema de interacción inteligente de código abierto. Esta extraordinaria iniciativa pretende reubicar células cerebrales humanas en cuerpos artificiales.
La bioinformática se sitúa en una de las fronteras más surrealistas de la tecnología emergente, posibilitada por el lenguaje compartido de señales eléctricas entre neuronas y ordenadores. Las células cerebrales humanas, cultivadas en grandes cantidades en chips de silicio, pueden interpretar las señales eléctricas de un ordenador, procesarlas y responder en consecuencia.
Y lo que es aún más significativo, estos bioordenadores son capaces de aprender. Este concepto surgió por primera vez en el proyecto DishBrain de la Universidad Monash de Australia.
Cultivo de células cerebrales en chips
En lo que podría asemejarse a un escenario del Dr. Frankenstein, los investigadores cultivaron aproximadamente 800.000 células cerebrales en un chip, lo colocaron en un entorno simulado y observaron cómo esta sorprendente entidad ciborg dominaba el juego del Pong en unos cinco minutos. El proyecto recibió rápidamente financiación del ejército australiano y se convirtió en una empresa llamada Cortical Labs.
Laboratorios Cortical
Bioordenadores con neuronas humanas
En una entrevista con Brett Kagan, Director Científico de Cortical Labs, reveló que, incluso en sus primeras etapas, los bioordenadores mejorados con neuronas humanas parecen aprender mucho más rápido y con mucha menos energía en comparación con los modernos chips de aprendizaje automático de IA. También muestran mayor “intuición, perspicacia y creatividad”. Sorprendentemente, nuestros cerebros, con sólo 20 vatios, funcionan como los procesadores más potentes de la naturaleza.
Kagan explicó: “Hemos realizado pruebas contra el aprendizaje por refuerzo y hemos encontrado un marcado contraste en el rendimiento. Los sistemas biológicos, a pesar de ser rudimentarios e imperfectos, siguen superando a los mejores algoritmos de aprendizaje profundo en cuanto a la rapidez con la que requieren menos muestras para iniciar un aprendizaje significativo. Es bastante asombroso”.
Sin embargo, hay inconvenientes, como las preocupaciones éticas y la necesidad de mantener los componentes de “wetware”. Estos elementos biológicos deben estar nutridos, hidratados, a temperatura regulada y protegidos de gérmenes y virus. En 2023, Cortical Labs logró un récord de mantenimiento de unos 12 meses.
FinalSpark
Avances en la organización de las células cerebrales y la integración neuroquímica
También hemos informado de proyectos similares, como el de la Universidad de Indiana, donde los investigadores permitieron que las células cerebrales se autoorganizaran en un organoide esférico tridimensional “Brainoware” antes de insertar electrodos, y el de la empresa suiza FinalSpark, que ha empezado a utilizar dopamina como mecanismo de recompensa para sus chips bioinformáticos Neuroplatform.
Si éste es su primer encuentro con la tecnología del cerebro en un chip, merece la pena que se tome un momento para asimilar la asombrosa naturaleza de este trabajo. Los investigadores chinos están avanzando aún más en este campo.
El proyecto MetaBOC (Brain-On-Chip) combina los esfuerzos del Laboratorio Haihe de Interacción Cerebro-Ordenador e Integración Persona-Ordenador de la Universidad de Tianjin con equipos de la Universidad Meridional de Ciencia y Tecnología.
Universidad de Tianjin
Permitir la interacción cerebro-órganoide con dispositivos electrónicos
El software de código abierto conecta bioordenadores cerebro-en-un-chip a dispositivos electrónicos, lo que permite a los organoides cerebrales interpretar señales, interactuar con su entorno y aprender tareas.
El equipo de Tianjin utiliza organoides esféricos, como el Brainoware de la Universidad de Indiana, que forman complejas conexiones neuronales similares a las del cerebro humano. Se cultivan con estimulación ultrasónica de baja intensidad, lo que potencia sus capacidades inteligentes.
El sistema MetaBOC utiliza algoritmos de IA para comunicarse con la inteligencia biológica de las células cerebrales, integrando la inteligencia artificial y la biológica.
El equipo de Tianjin, aunque presenta imágenes humorísticas, identifica la robótica como una aplicación clave. Afirman que un bioordenador cerebro-en-un-chip ya puede controlar un robot, aprendiendo tareas como la evitación de obstáculos y la manipulación de objetos.
Como el organoide cerebral percibe el mundo a través de señales eléctricas, puede entrenarse en un entorno simulado para manejar un robot, lo que reduce los riesgos para su componente biológico.
Universidad de Tianjin
Maquetas conceptuales frente a sistemas prácticos de cerebro en chip
Para que quede claro, los organoides cerebrales representados en las imágenes robóticas anteriores, que parecen piruletas rosas expuestas, son maquetas conceptuales que ilustran futuros escenarios de aplicación y no prototipos reales controlados por el cerebro. En la siguiente imagen, proporcionada por Cortical Labs, se muestra una imagen más realista de lo que podrían ser en la práctica estos sistemas de cerebro en chip.
Cortical Labs
Cada vez es más probable que las células del cerebro humano puedan integrarse pronto en pequeños robots, aprendiendo a manejarlos con eficacia.
Esta era marca avances notables en ciencia y tecnología. Iniciativas como Neuralink pretenden interconectar directamente interfaces informáticas de gran ancho de banda con el cerebro, mientras que proyectos como MetaBOC cultivan células cerebrales humanas dentro de ordenadores. Al mismo tiempo, la industria de la IA se esfuerza por replicar y superar potencialmente la inteligencia biológica con modelos basados en el silicio.
A medida que estas fronteras se expanden, surgen profundas cuestiones filosóficas. ¿Son conscientes los cerebros de plato o los sistemas de IA? ¿Podrían llegar a ser indistinguibles de los seres sensibles? ¿Qué consideraciones éticas surgen entre las inteligencias biológicas y las basadas en el silicio?
“En mi extensa entrevista”, reflexiona Kagan, “incluso si estos sistemas llegaran a desarrollar conciencia -cosa que considero improbable-, surgirían dilemas éticos, similares a los que rodean a las pruebas con animales conscientes o a los hábitos de consumo”.
Es asombroso que la humanidad esté utilizando ahora los componentes físicos de la mente para desarrollar inteligencias cíborg capaces de controlar máquinas con precisión.
En 2024, estamos acelerando hacia la singularidad tecnológica, donde la IA podría superar la inteligencia humana e impulsar avances sin precedentes más rápido de lo que los humanos pueden gestionar.
Qué momento tan estimulante para estar vivo, aunque nuestra existencia no sea simplemente como células conectadas a un chip en una placa de laboratorio, al menos no tanto como sugieren los conocimientos actuales.
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