Científicos de la Universidad de Tianjin y la Universidad de Ciencia y Tecnología del Sur de China han logrado crear un robot 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, detalló en 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 capturar objetos, alcanzar objetivos y evitar obstáculos. Como informó el South China Morning Post, los desarrolladores lo describen como «el primer sistema de interacción de información compleja de chip cerebral inteligente de código abierto del mundo». La Universidad de Tianjin espera que este proyecto contribuya al desarrollo de una inteligencia híbrida entre humanos y robots.
Objetivos y contexto
El sistema de código abierto, llamado MetaBOC (Brain-Organ Chip), pretende imitar 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 mucha energía, el cerebro humano gestiona 86 mil millones de neuronas utilizando sólo 0,3 kilovatios-hora por hora. Este proyecto es el primer paso hacia la integración de células cerebrales humanas en cuerpos artificiales.
El Nuevo Atlas destaca 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 del proceso
Uno de los principales desafíos es mantener vivos los organoides el mayor tiempo posible, asegurando las condiciones adecuadas de temperatura, hidratación y nutrientes, evitando al mismo tiempo la contaminación microbiana. Los investigadores 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 y que pueden desarrollarse en diferentes tipos de tejido, incluido el tejido neuronal. El estudio de la Universidad de Tianjin, publicado en la revista Brain de Oxford University Press, muestra que inyectar estas células en el cerebro puede establecer conexiones funcionales con el cerebro del huésped, abriendo nuevas posibilidades.
El equipo desarrolló un método 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 neurodesarrollo y la reparación del daño de la corteza cerebral. Los trasplantes de organoides cerebrales pueden restaurar la función cerebral reemplazando las neuronas perdidas y reconstruyendo los circuitos neuronales. Los estudios han demostrado que las ratas con microcefalia tratadas con este método mejoraron.
Otros proyectos
En el campo de la bioinformática destaca el proyecto de la Universidad australiana de Monash, durante el cual los científicos cultivaron 800.000 células cerebrales en un chip y les enseñaron a jugar al tenis de mesa virtual en sólo cinco minutos. El proyecto, financiado por una universidad australiana, generó una empresa llamada Cortical Labs.
Otros avances incluyen la empresa suiza FinalSpark, que presentó 16 minicerebros cultivados en laboratorio que pueden aprender y procesar información, y un dispositivo que conecta neuronas a circuitos eléctricos para reconocer la voz. En Japón, investigadores han inyectado 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 impulsadas por neuronas humanas aprenden más rápido y usan menos energía que los chips de IA actuales, lo que sugiere una mayor intuición, conocimiento y creatividad. Estos avances muestran que la bioinformática está yendo más allá de los chips de silicio tradicionales para convertirse en la prioridad de China.
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