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Investigadores de la Universidad de Tianjin y la Universidad de Ciencia y Tecnología del Sur de China pudieron desarrollar un robot equipado con un cerebro artificial cultivado en el laboratorio. Este avance combina robótica y biología para integrar un organoide cerebral, derivado de células madre humanas, con un chip de electrodo. Ming Dong, vicepresidente de la Universidad de Tianjin, explicó detalladamente al ‘Science and Technology Daily’ cómo el órgano cerebral puede percibir el mundo a través de señales electrónicas.
El robot ha sido entrenado para realizar tres tareas más completas, como capturar objetos, localizar objetos y extraer objetos. Según el South China Morning Post, los creadores lo describieron como el «primer sistema integral de interacción de información con el chip cerebral inteligente de código abierto del mundo». La Universidad de Tianjin espera que este proyecto contribuya al desarrollo de una inteligencia híbrida humano-robótica.
Objetivos y contexto
El sistema de codificación abierto, denominado MetaBOC (Brain-Organ Chip), aspira a emular el cerebro humano y ser más eficiente que los ordenadores más avanzados hasta el momento. Según ‘Science Alert’, mientras que la inteligencia artificial como GPT-3 consume una gran cantidad de energía, el cerebro humano opera 86 millones de neuronas utilizando sólo 0,3 kilovatios hora tras hora. Este proyecto representa el primer paso en 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 interactuar con los ordenadores a través de 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 la contaminación con sustancias. Los científicos destacan la importancia de difundir imágenes de demostración de futuros escenarios de aplicación.
Punto de partido y aplicaciones
Estos organoides cerebrales se originan a partir de células madre pluripotentes humanas, que son células que se encuentran en los embriones tempranos y son capaces de convertirse en diferentes tipos de tejidos, incluidas neuronas. 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 afectado, 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 de daños en la corteza cerebral. Los trasplantes de organoides cerebrales pueden restaurar la función cerebral al reponer las neuronas perdidas y reconstruir los circuitos neuronales. Los estudios han demostrado mejoras en las tasas de microcefalia tratada con esta técnica.
Otros proyectos
En el campo de la bioinformática destaca el proyecto de la Universidad Monash de 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 Australian College, tiene su sede en la empresa Cortical Labs.
Otros diseños incluyen productos de su empresa FinalSpark, que presentó 16 minicerebros cultivados en laboratorio con capacidad de aprender y procesar información, y un dispositivo que conecta neuronas a circuitos eléctricos para reconocer el habla. En Japón, los científicos inyectaron piel humana en las manos de un robot para mejorar su capacidad de expresar emociones de una manera más realista.
Brett Kagan, director científico de Cortical Labs, afirmó en ‘New Atlas’ que los bioordenadores impulsados por neuronas humanas aprenden más rápidamente y consumen menos energía que los chips de IA actuales, demostrando 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 en China.
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