La creación de una inteligencia biológica sintética parecía, hasta ahora, cosa de ciencia ficción. Un equipo de investigadores australianos ha dado un paso decisivo en esa dirección al enseñar a las células cerebrales de ratones colocadas en una especie de plato de laboratorio a aprender a jugar al Pong. un videojuego de tenis de mesa clásico y simple comercializado por la empresa Atari en 1972. Hoy se publican los resultados del estudio en la revista Neurona.
Un rapero construido con Inteligencia Artificial es despedido por reproducir estereotipos racistas
Saber más
Los investigadores anunciaron sus resultados en diciembre pasado en una preimpresión. en la revista bioRixv, pero es ahora que su experimento ha sido cotejado y validado de forma independiente por científicos. Para ‘enseñar’ a las células a jugar, los investigadores han utilizado un soporte al que han denominado DishBrain (algo así como un ‘plato para el cerebro’). En realidad, es una versión electrónica de la llamada placa o placa de Petri: los recipientes redondos y poco profundos que se usan en los laboratorios para cultivar cultivos celulares.
Para este proyecto han utilizado entre 800.000 y un millón de células de la corteza cerebral de roedores cultivadas junto con células madre humanas llamadas ‘pluripotentes’ (que, una vez desarrolladas, pueden dar lugar a tejidos muy diferentes).
Los científicos llevan mucho tiempo utilizando neuronas en dispositivos artificiales que contienen múltiples microelectrodos y leen su actividad. Las señales neuronales se envían y obtienen a través de estos dispositivos (técnicamente conocidos como matrices de microelectrodos) –corrientes eléctricas de iones–, por lo que se utilizan como conexiones entre neuronas y circuitos electrónicos.
Sabemos que nuestros cerebros tienen la ventaja evolutiva de haber sido afinados durante cientos de millones de años para sobrevivir. Ahora tenemos la posibilidad de aprovechar esta inteligencia biológica increíblemente poderosa y barata.
Dr. Adel Razi
— Director del Laboratorio de Sistemas y Neurociencia Computacional de la Universidad de Monash.
La novedad ahora es que, por primera vez, los investigadores han conseguido estimular células cerebrales de forma “estructurada y significativa” -indican en su estudio- para que lleven a cabo una tarea encaminada a un objetivo concreto. En este caso, jugar Pong.
“Hemos demostrado que podemos interactuar con las neuronas biológicas vivas de tal manera que las obligamos a modificar su actividad, lo que conduce a algo que se asemeja a la inteligencia”, dice el autor principal del proyecto, Brett Kagan, director científico de la empresa de biotecnología Cortical Labs.
El DishBrain sería entonces una especie de mini cerebroy hardware biológica, lo que se conoce por el anglicismo mojadoaludiendo al carácter húmedo –mojado, en inglés– de las sustancias biológicas utilizadas. Uno de los objetivos del proyecto es estudiar las posibilidades de aprovechamiento de la computación biológica, que es mucho más potente que la computación artificial. De hecho, esos mini cerebros creados por científicos australianos aprendieron a jugar al Pong mucho más rápido que una inteligencia artificial común.
“Sabemos que nuestros cerebros tienen la ventaja evolutiva de haber sido afinados durante cientos de millones de años para sobrevivir. Ahora, parece que la posibilidad de aprovechar esta inteligencia biológica increíblemente poderosa y barata está a nuestro alcance”, dice el Dr. Adeel Razi, director del Laboratorio de Neurociencia Computacional y de Sistemas de la Universidad de Monash.
Otro de los objetivos de la investigación es poder estudiar el efecto de sustancias como el alcohol, para saber exactamente cómo afectan a las neuronas. “Tratamos de crear una curva de respuesta a diferentes dosis de alcohol etílico: básicamente emborrachar las células y ver si juegan peor, lo mismo que sucede cuando la gente bebe”, dice Kagan. Los hallazgos también plantean la posibilidad de crear una alternativa a las pruebas con animales al investigar cómo responden los nuevos medicamentos o las terapias génicas en estos entornos dinámicos.
Las paletas y la pelota
Para llevar a cabo el experimento, el equipo utilizó células de ratón de cerebros embrionarios, así como algunas células cerebrales humanas derivadas de células madre, y las cultivó en matrices de microelectrodos que pueden estimularse y cuya actividad es legible.
Los electrodos a la izquierda o a la derecha de una matriz se dispararon para decirle a DishBrain de qué lado estaba la pelota, mientras que la frecuencia de las señales indicaba qué tan lejos estaba la paleta. La retroalimentación de los electrodos le enseñó a DishBrain cómo devolver la pelota, haciendo que las células actuaran como si fueran la paleta.
“Nunca antes habíamos podido ver cómo actúan las células en un entorno virtual”, dice Kagan en un comunicado de prensa publicado por Cortical Labs: “Logramos construir un entorno de circuito cerrado que puede leer lo que sucede en las células, estimularlas con información significativa y luego cambiar las celdas de forma interactiva para que realmente puedan modificarse”.
Leave a Reply