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 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 sentir el mundo a través de señales electrónicas.
El robot está entrenado para realizar tareas cada vez más complejas, como agarrar 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 compleja con 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.
Metas y contexto
Apodado MetaBOC (Brain-Organ Chip), el sistema de código abierto tiene como objetivo emular el cerebro humano y ser más eficiente que las computadoras más avanzadas hasta la fecha. Según «Science Alert», mientras que la inteligencia artificial como GPT-3 consume grandes cantidades de energía, el cerebro humano opera 86 mil millones de neuronas con sólo 0,3 kilovatios-hora por hora. Este proyecto representa 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 en el proceso
Uno de los principales desafíos es mantener vivos los organoides el mayor tiempo posible, garantizar condiciones adecuadas de temperatura, hidratación y nutrientes, y evitar la contaminación con bacterias. Los científicos destacan la importancia de difundir imágenes demostrativas 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 convertirse en varios 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 al inyectar estas células en el cerebro, se pueden establecer conexiones funcionales con el cerebro huésped, abriendo nuevas posibilidades.
El equipo desarrolló una técnica que utiliza ultrasonidos de baja intensidad para mejorar la integración de organoides en el cerebro humano. Este enfoque puede contribuir a nuevos tratamientos para el desarrollo neurológico y la reparación del daño cortical. Los trasplantes de organoides cerebrales pueden restaurar la función cerebral reemplazando las neuronas perdidas y reconstruyendo los circuitos neuronales. Los estudios han demostrado una mejora en ratas microcefálicas tratadas con esta técnica.
Otros proyectos
En el campo de la bioinformática destaca el proyecto de la Universidad australiana de Monash, donde investigadores cultivaron 800.000 células cerebrales en un chip y las entrenaron para jugar al ping pong virtual en sólo cinco minutos. La empresa Cortical Labs surgió a partir de un proyecto financiado por el Australian College.
Otros desarrollos incluyen la empresa suiza FinalSpark, que mostró 16 minicerebros cultivados en laboratorio que pueden aprender y procesar información, y un dispositivo que conecta neuronas a circuitos eléctricos para reconocer el sonido. En Japón, los científicos 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, afirmó en «New Atlas» que las biocomputadoras impulsadas por neuronas humanas aprenderán más rápido y consumirán menos energía que los chips de inteligencia artificial actuales, mostrando 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.
