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 cultivado en el 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 detalladamente a ‘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 agarrar objetos, alcanzar metas y evitar obstáculos. Según informa el South China Morning Post, sus creadores lo describen como “el primer sistema de interacción de información con 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, 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 una gran cantidad de energía, el cerebro humano gestiona 86 mil millones 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.
En el ‘Nuevo Atlas’ se señala que las posibilidades de la bioinformática se amplían cuando las neuronas humanas pueden comunicarse con los ordenadores mediante señales eléctricas. Las células del cerebro humano, 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, asegurando condiciones adecuadas de temperatura, hidratación y nutrientes, evitando al mismo tiempo la contaminación por gérmenes. Los científicos destacan la importancia de difundir imágenes ilustrativas 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 los embriones tempranos y son capaces de desarrollarse en diferentes tipos de tejidos, incluidos los tejidos neuronales. 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 del huésped, 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 desarrollo neurológico 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 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, donde investigadores cultivaron 800.000 células cerebrales en un chip y las entrenaron para jugar tenis de mesa virtual en sólo cinco minutos. Del proyecto, financiado por el Australian College, surgió 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 a circuitos eléctricos para el reconocimiento de 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 los bioordenadores impulsados por neuronas humanas aprenden más rápido y utilizan menos energía que los chips de IA actuales, mostrando una mayor intuición, conocimiento y creatividad. Estos avances sugieren que la bioinformática está en camino de superar a los chips de silicio tradicionales, convirtiéndose en una prioridad para China.
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