Las neuronas del cerebro humano cultivadas en el laboratorio pueden aprender a jugar una especie de tenis de mesa (Pong) no a través de una videoconsola, sino a través de señales eléctricas emitidas por los electrodos de la placa en la que viven: las guían para golpear el ” .
Investigadores de Cortical Labs han enseñado a cientos de miles de neuronas humanas que crecen en un plato de laboratorio cubierto con electrodos a jugar un videojuego que emula el tenis de mesa.
A esta red de neuronas la han llamado “DishBrain”: es una especie de cerebro cibernético que combina Inteligencia Artificial con neuronas humanas, cuyos experimentos se publican en la revista Neuron.
DishBrain es más pequeño que la uña del dedo meñique de un ser humano y contiene unas 800.000 neuronas, menos que el cerebro de una abeja (que tiene un millón de células nerviosas).
Se recolectaron neuronas de ratones embrionarios y neuronas humanas cultivadas a partir de células madre, y se cultivaron en matrices de microelectrodos que podían estimularlas y leer su actividad.
DishBrain ha sido desarrollado por una pequeña empresa australiana de computación biológica que juega con neuronas vivas en chips de computadora para “revolucionar la computación”, según su presentación.
La barra en este juego de “pong” está controlada por el cultivo de células neuronales. CorticalLab.
Balling en un plato
En realidad, lo que han aprendido estas neuronas es a interactuar con un videojuego llamado Pong, que está en el mercado desde 1972 y que emula un juego de tenis de mesa en la pantalla de una videoconsola.
Las neuronas juegan Pong no en una pantalla, sino a través de señales eléctricas emitidas por los electrodos del plato en el que habitan. Estas señales le dicen a las neuronas si la pelota del videojuego está a la derecha o a la izquierda, así como qué tan lejos está.
Las neuronas están equipadas con “sentimientos” (retroalimentación) que les permiten interactuar con su entorno, y un mecanismo integrado en DishBrain les dice cuándo han perdido la pelota. Con esta información, las neuronas aprenden a localizar la pelota y golpearla en tan solo cinco minutos (por algo son células inteligentes).
Este aprendizaje se logró enviando señales claras a las neuronas cada vez que golpean la pelota: estas señales modeladas son especialmente atractivas para las neuronas y las siguen de forma natural, logrando así el éxito con la pelota.
En detalle significativo: aunque las células del cerebro humano inicialmente funcionaron peor que las neuronas de los ratones, esto cambió significativamente en el transcurso del experimento. Después de la fase de entrenamiento, las neuronas humanas tuvieron menos intentos fallidos y atraparon más pelotas que las redes neuronales biológicas de ratón.
algo de inteligencia
“Hemos demostrado que podemos interactuar con neuronas biológicas vivas de tal manera que se ven obligadas a modificar su actividad, lo que conduce a algo que se asemeja a la inteligencia”, dice en un comunicado el autor principal, el Dr. Brett Kagandirector científico de la compañía de Melbourne.
También destaca que, aunque los científicos han podido montar neuronas en conjuntos de electrodos múltiples y leer su actividad durante algún tiempo, esta es la primera vez que las células nerviosas han sido estimuladas de una manera estructurada y significativa.
Al mismo tiempo, Kagan advierte que las neuronas de su experimento no se parecen en nada a un cerebro real, ni muestran signos de conciencia.
La inteligencia que muestran jugando al tenis solo debe entenderse como la capacidad de recopilar información y aplicarla en el comportamiento adaptativo en un entorno determinado, dice Kagan.
aplicaciones interesantes
Las aplicaciones de este desarrollo son prometedoras: “Esta nueva capacidad de enseñar a los cultivos celulares a realizar una tarea en la que exhiben sensibilidad (controlar la paleta para devolver la pelota a través de la detección) abre nuevas posibilidades de descubrimiento que tendrán consecuencias que cambiarán la vida. ” gran margen para la tecnología, la salud y la sociedad”, dice Adel Raziotro de los artífices de esta proeza tecnológica.
“Sabemos que nuestros cerebros tienen la ventaja evolutiva de estar sintonizados durante cientos de millones de años para sobrevivir. Ahora, parece que tenemos a nuestro alcance la posibilidad de aprovechar esta inteligencia biológica increíblemente potente y barata”, añade Razi.
Esta tecnología también plantea la posibilidad de crear una alternativa a la experimentación con animales, investigando cómo responden nuevos fármacos o terapias génicas en estos entornos dinámicos, sin una intervención directa en el organismo.
Lo que no está claro es lo que sigue después de este desarrollo, posa Naturaleza, porque los cerdos ya aprendieron a jugar Pong manipulando joysticks con el hocico, y los monos conectados controlan el juego con la mente.
Referencia
Las neuronas in vitro aprenden y exhiben sensibilidad cuando se encarnan en un mundo de juego simulado. Brett J. Kagan et al. Neurona, 12 de octubre de 2022. DOI: https://doi.org/10.1016/j.neuron.2022.09.001
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