Investigadores de la Universidad de Tianjin y la Universidad de Ciencia y Tecnología del Sur en China han logrado desarrollar un robot equipado con un cerebro artificial desarrollado en laboratorio. Este avance combina robótica y biología al integrar un organoide cerebral derivado de células madre humanas con un chip de electrodo. Ming Dong, vicepresidente de la Universidad de Tianjin, explicó en detalle al Science and Technology Daily cómo el organoide cerebral puede percibir el mundo a través de señales electrónicas.
El robot está entrenado para realizar tareas cada vez más complejas, como capturar objetos, alcanzar objetivos y evitar obstáculos. Como informó el South China Morning Post, los creadores lo describen como “el primer sistema de interacción de información de chip cerebral inteligente de código abierto del mundo”. La Universidad de Tianjin espera que este proyecto contribuya al desarrollo de la inteligencia híbrida entre humanos y robots.
Objetivos y contexto
El sistema de código abierto, denominado MetaBOC (Brain-Organ Chip), pretende emular el cerebro humano y ser más eficiente que los ordenadores más avanzados hasta la fecha. Según Science Alert, mientras que la inteligencia artificial como GPT-3 consume una gran cantidad de energía, el cerebro humano opera 86 mil millones de neuronas usando solo 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 enfatiza que las posibilidades de la bioinformática se amplían cuando las neuronas humanas pueden interactuar con las computadoras mediante señales eléctricas. Las células cerebrales humanas cultivadas en grandes cantidades en chips de silicio pueden recibir, interpretar y responder a estas señales.
Desafíos en el proceso
Uno de los principales desafíos es mantener vivos los organoides el mayor tiempo posible proporcionándoles condiciones adecuadas de temperatura, hidratación y nutrientes evitando la contaminación microbiana. Los científicos destacan la importancia de difundir imágenes de demostración de futuros escenarios de aplicación.
Punto de partida y aplicaciones
Estos organoides cerebrales se derivan de células madre pluripotentes humanas, que son células que se encuentran en embriones tempranos capaces de desarrollarse en una variedad de tipos de tejidos, incluido el tejido neural. Un estudio de la Universidad de Tianjin, publicado en la revista Brain de Oxford University Press, muestra que inyectando estas células en el cerebro es posible establecer conexiones funcionales con el cerebro huésped, abriendo nuevas posibilidades.
El equipo ha desarrollado una técnica que utiliza ultrasonidos de baja intensidad para mejorar la integración de orgánulos en el cerebro humano. Este enfoque puede contribuir a nuevos tratamientos para el neurodesarrollo y la reparación del daño de la corteza cerebral. Los trasplantes de órganos cerebrales pueden restaurar la función cerebral reemplazando las neuronas perdidas y reconstruyendo los circuitos neuronales. Los estudios han demostrado mejoras en ratas con microcefalia tratadas con esta técnica.
Otros proyectos
En el campo de la bioinformática destaca un proyecto de la Universidad de Monash en Australia, donde investigadores cultivaron 800.000 células cerebrales en un chip y las entrenaron para jugar al ping-pong virtual en sólo cinco minutos. El proyecto, financiado por el Australia College, dio origen a la empresa Cortical Labs.
Otros avances incluyen los de la empresa suiza FinalSpark, que presentó 16 minicerebros cultivados en laboratorio capaces de aprender y procesar información, y un dispositivo que conecta neuronas con circuitos eléctricos para reconocer la voz. En Japón, los científicos 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, afirmó 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. Estos avances sugieren que la bioinformática está a punto de superar a los chips de silicio tradicionales como prioridad para China.
