Científicos de la Universidad de Tianjin y la Universidad de Ciencia y Tecnología del Sur de China han comenzado a desarrollar un robot con un cerebro artificial desarrollado en laboratorio. Esta innovación combina robótica y biología integrando un organoide cerebral, derivado de células madre humanas, con un electrochip. Ming Dong, vicepresidente de la Universidad de Tianjin, explicó detalladamente a ‘Science and Technology Daily’ cómo el organoide cerebral puede percibir el mundo a través de señales electrónicas.
El robot fue entrenado para realizar tareas cada vez más complejas, como agarrar objetos, alcanzar objetivos y evitar obstáculos. Los creadores lo describen como “el primer sistema completo de interacción de chip cerebral inteligente de código abierto del mundo”, informó el South China Morning Post. La Universidad de Tianjin espera que este proyecto contribuya al desarrollo de una inteligencia híbrida humano-robótica.
Objetivos y contextos
El sistema de código abierto, llamado MetaBOC (Brain-Organ Chip), pretende emular el cerebro humano y es más eficiente que los ordenadores más avanzados hasta la fecha. Según ‘Science Alert’, mientras que la inteligencia artificial como GPT-3 consume mucha energía, el cerebro humano activa 86 billones de neuronas utilizando sólo 0,3 kilovatios-hora por hora. Este proyecto representa los primeros pasos hacia la integración de células cerebrales humanas en cuerpos artificiales.
El “Nuevo Atlas” señala que las posibilidades de la bioinformática se amplían cuando las neuronas humanas pueden interactuar con las computadoras a través de señales eléctricas. Las células del cerebro humano, cultivadas en grandes cantidades en escamas de silicio, pueden recibir, interpretar y responder a estas señales.
Desafíos en el proceso
Uno de los principales objetivos es mantener vivos los organoides el mayor tiempo posible, asegurar condiciones adecuadas de temperatura, hidratación y nutrientes y evitar la contaminación por patógenos. Los investigadores destacan la importancia de difundir imágenes demostrativas de futuros escenarios de aplicación.
Punto de partida y aplicación.
Estos organoides cerebrales se derivan de células madre humanas pluripotentes, que son células que se encuentran en los embriones tempranos y son capaces de desarrollarse en varios tipos de tejido, incluido el tejido neuronal. Un estudio de la Universidad de Tianjin, publicado en la revista Brain Oxford University Press, muestra que al insertar estas células en el cerebro, es posible establecer una conexión funcional con el cerebro, abriendo nuevas posibilidades.
El equipo desarrolló una técnica que utiliza ultrasonido de baja intensidad para mejorar la integración de organoides en el cerebro humano. Este enfoque podría contribuir a nuevos tratamientos para el neurodesarrollo y la reparación del daño de la corteza cerebral. Los trasplantes de organoides cerebrales podrían restaurar la función cerebral reemplazando las neuronas perdidas y reconstruyendo los circuitos neuronales. Los estudios han demostrado una mejoría en ratas con microcefalia tratadas con esta técnica.
Otros proyectos
En el campo de la bioinformática comenzó el proyecto de la Universidad de Monash en Australia, en el que los científicos cultivaron 800.000 células cerebrales en un chip y les enseñaron a jugar al ping pong virtual en sólo cinco minutos. El proyecto financiado por el Australian College encontró un lugar en Cortical Labs.
Otros avances incluyen los de la empresa suiza FinalSpark, que presentó 16 minicerebros cultivados en laboratorio con la capacidad de aprender y procesar información, y un dispositivo que conecta neuronas a circuitos eléctricos para reconocer el habla. En Japón, investigadores inyectaron piel humana en la cara de un robot para mejorar su capacidad de expresar emociones de manera más realista.
Brett Kagan, director científico de Cortical Labs, dijo en “New Atlas” que las biocomputadoras alimentadas por neuronas humanas aprenden más rápido y consumen menos energía que los chips de IA actuales, lo que demuestra una mayor intuición, conocimiento y creatividad. Este progreso sugiere que la bioinformática está a punto de superar a los chips de silicio tradicionales, favoreciendo a China.