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Investigadores de la Universidad de Tianjin y la Universidad de Ciencia y Tecnología del Sur de China han logrado desarrollar un robot equipado con un cerebro artificial desarrollado en laboratorio. Este avance combina robótica y biología mediante la integración de 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 fue entrenado para realizar tareas cada vez más complejas, como detectar objetos, alcanzar objetivos y evitar obstáculos. Como informa el South China Morning Post, los desarrolladores lo describen como «el primer sistema de código abierto del mundo para la interacción de información compleja con chips cerebrales inteligentes». La Universidad de Tianjin espera que este proyecto contribuya al desarrollo de una inteligencia híbrida entre humanos y robots.
Metas y contexto
El sistema de código abierto, llamado MetaBOC (Brain-Organ Chip), está diseñado para imitar el cerebro humano y ser más eficiente que las computadoras más avanzadas hasta la fecha. Según Science Alert, aunque la inteligencia artificial como GPT-3 consume mucha energía, el cerebro humano ejecuta 86 mil millones de neuronas a 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 destaca que las posibilidades de la bioinformática se ampliarán si las neuronas humanas pueden interactuar con las computadoras mediante señales eléctricas. Las células del cerebro humano que crecen en grandes cantidades en chips de silicio pueden recibir, interpretar y responder a estas señales.
Desafíos en el proceso
Uno de los mayores desafíos es mantener vivos los organoides el mayor tiempo posible, garantizar condiciones adecuadas de temperatura, fluidos y nutrientes y evitar la contaminación con gérmenes. Los científicos destacan la importancia de difundir imágenes claras de futuros escenarios de aplicación.
Punto de partida y aplicaciones
Estos organoides cerebrales provienen de células madre pluripotentes humanas, que son células que se encuentran en embriones tempranos y que pueden desarrollarse en varios tipos de tejidos, incluidos tejidos neuronales. Un estudio de la Universidad de Tianjin, publicado en la revista Brain de Oxford University Press, muestra que al inyectar estas células en el cerebro, se pueden 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 organoides en el cerebro humano. Este enfoque podría contribuir a nuevos tratamientos para el desarrollo neurológico y la reparación del daño a 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 mejoras en ratas con microcefalia tratadas con esta técnica.
Otros proyectos
En el campo de la bioinformática destaca el proyecto de la Universidad de Monash en Australia, en el que investigadores cultivaron 800.000 células cerebrales en un chip y les enseñaron a jugar al tenis de mesa virtual en sólo cinco minutos. La empresa Cortical Labs surgió del proyecto financiado por el Australian College.
Otros avances incluyen los de la empresa suiza FinalSpark, que presentó 16 minicerebros cultivados en laboratorio capaces de aprender y procesar información, así como un dispositivo que conecta neuronas a circuitos eléctricos para reconocer voces. 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, explicó en New Atlas que los bioordenadores con neuronas humanas aprenden más rápido y utilizan menos energía que los chips de IA actuales, lo que demuestra una mayor intuición, conocimiento y creatividad. Este progreso sugiere que la bioinformática está en camino de superar a los chips de silicio tradicionales y convertirse en una prioridad para China.
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