Brainoware: tejido cerebral humano cultivado y unido a circuitos e Inteligencia Artificial
Bajo el nombre de Brainoware nos encontramos con lo que sería el primer y serio paso hacia una "biocomputadora híbrida". Según el estudio publicado por Nature, estamos hablando de la fusión de un tejido cerebral humano cultivado en laboratorio, combinado con circuitos convencionales e inteligencia artificial. ¿La finalidad de esta extraña combinación? crear chips de silicio fusionados con neuronas derivadas de células madre.
Para ser exactos, Brainoware combina organoides cerebrales -grupos de células humanas derivadas de células madre que se transforman en "minicerebros" llenos de neuronas- con circuitos electrónicos convencionales. Para fabricarlo, los investigadores colocaron "un solo organoide en una placa que contenía miles de electrodos para conectar el cerebro a circuitos eléctricos". Los circuitos, hablan con el organoide cerebral y "traducen la información que quieren introducir en un patrón de impulsos eléctricos".
Brainoware ya tiene vida, es capaz de identificar entre distintas voces humanas
De esta forma, podríamos definir a Brainoware con un tejido cerebral que aprende y se comunica con la tecnología. Para ello sensor del conjunto electrónico detecta la respuesta del minicerebro. Esta respuesta es descodificada por medio de un algoritmo entrenado de aprendizaje automático. Básicamente, las neuronas humanas, la electrónica y la IA se fusionan para crear una biomáquina. Eso sí, por ahora es muy básica, pero ya supone un avance.
Como ejemplo, por ahora esta biomáquina por ahora se puede utilizar para reconocer voces humanas. En concreto, entrenaron a Brainoware con 240 grabaciones de ocho personas hablando, "traduciendo el audio en eléctrico para entregarlo al organoide". La parte orgánica reaccionó de forma diferente a cada voz, al tiempo que generaba un patrón de actividad neuronal que la IA aprendió a comprender. Brainoware aprendió a identificar las voces con una precisión del 78%.
Por ahora este cerebro híbrido es un concepto para uso práctico a corto plazo
Si bien en estudios anteriores demostraron que los cultivos bidimensionales de células neuronales podían hacer cosas similares, éste es el primer ensayo en el que se utiliza una masa tridimensional entrenada de células cerebrales humanas. Podría apuntar a un futuro de computación biológica, en el que "la velocidad y la eficiencia del cerebro humano" desencadenen en una IA superpotente.
Arti Ahluwalia, ingeniero biomédico de la Universidad de Pisa, en Italia, cree que esta tecnología arrojará más luz sobre el cerebro humano. Dado que los organoides cerebrales pueden duplicar el centro de control del sistema nervioso de un modo que los simples cultivos celulares no pueden, el investigador considera que Brainoware, y los avances que pueda generar, ayudaría a modelar y estudiar trastornos neurológicos como el Alzheimer.
"Ahí es donde radica la promesa: utilizarlos para sustituir algún día a los modelos animales del cerebro". Dijo Arti Ahluwalia a la revista Nature.
Eso sí, el uso de células vivas para la computación no está exento de problemas. Uno de ellos es cómo mantener vivos los organoides. Las células deben crecer y mantenerse en incubadoras, algo que será más difícil cuanto más grandes sean los organoides. Y las tareas más complejas exigirán "cerebros" más grandes, afirmó el ingeniero.