Científicos han desarrollado un “ordenador híbrido compuesto por electrónica y tejidos similares a los del cerebro humano”, al que han llamado: « Brainoware »“Han publicado su trabajo en la revista Nature electronics.(1)
Esta nueva tecnología incluye un organoide cerebral desarrollado a partir de células madre pluripotentes humanas [2]. Se coloca en una placa de circuito que “le proporciona información y lee sus respuestas”. Este “híbrido biológico-electrónico” fue capaz de identificar personas a partir de sus voces y hacer predicciones sobre un problema matemático complejo.
El uso de organoides
La idea de este tipo de sistema es aprovechar la complejidad del organoide sin necesidad de un mapeo completo o comprensión de sus redes celulares [3].
En este caso, los investigadores cultivaron los organoides durante aproximadamente un mes. En esta fase, contenían «varios tipos de células cerebrales humanas, incluidas neuronas, células progenitoras neurales que se desarrollan en diversas células cerebrales y células inmunitarias llamadas astrocitos«.
Un experimento de reconocimiento de voz
En un experimento inicial, se pidió a Brainoware que reconociera las distintas voces de hombres japoneses a partir de 240 grabaciones de audio.
Durante las pruebas iniciales, sólo alcanzó una precisión en torno al 51%. Sin embargo, tras unos días de «entrenamiento», su rendimiento mejoró hasta el 78% de precisión.
Estos resultados indican que «la estimulación eléctrica durante el entrenamiento puede desencadenar un aprendizaje no supervisado para mejorar el rendimiento computacional mediante la remodelación de la conectividad funcional del organoide«, afirman los autores del estudio.
Aprovechar la plasticidad del cerebro
«Los organoides no pueden ‘pensar’ y no poseen conciencia en el sentido en que la entendemos«, tranquilizan los investigadores, pero tienen «la capacidad natural de formar nuevas conexiones«. La potencia de este «nuevo ordenador» depende en gran medida de la capacidad del cerebro humano para reorganizarse.
De hecho, en «circunstancias normales», el cerebro humano establece nuevas conexiones en respuesta a nuevas experiencias, formando recuerdos y adquiriendo habilidades, que se almacenan en las conexiones entre neuronas. Esto es también lo que parece estar ocurriendo con el sistema Brainoware.
En otra prueba de resolución de problemas, el sistema también mejoró su precisión tras el entrenamiento. Sin embargo, cuando los científicos bloquearon la plasticidad neuronal, es decir, la capacidad de los organoides para formar nuevas conexiones, no se produjo ninguna mejora.
¿Un “hito” hacia el diseño de computadoras híbridas?
Los investigadores dicen que el descubrimiento representa un “paso importante” hacia el diseño de computadoras híbridas, que “ que «fusionan el hombre y la máquina para realizar cálculos complejos» utilizando una fracción de la potencia requerida por los ordenadores convencionales [4].
También podría contribuir al desarrollo de la inteligencia artificial, «al permitir a los ordenadores imitar el cerebro humano».
[1] Cai, H., Ao, Z., Tian, C. et al. Brain organoid reservoir computing for artificial intelligence. Nat Electron (2023). https://doi.org/10.1038/s41928-023-01069-w
[2] Les auteurs ne précisent pas leur provenance.
[3] Notion de reservoir computing
[4] « Un cerveau humain consomme généralement environ 20 W, alors qu’un réseau de neurones comparables requiert 8 MW ».
Publicada por Genethique | 12 de diciembre de 2023 | « Brainoware » : un « ordinateur hybride » composé d’électronique et de tissu cérébral humain
