En un artículo publicado hoy en Fronteras en la cienciael equipo describe cómo las computadoras biológicas podrían superar a las computadoras electrónicas actuales para ciertas aplicaciones mientras usan una pequeña fracción de la electricidad requerida por las computadoras y las granjas de servidores actuales.
Están comenzando por hacer pequeños grupos de 50,000 células cerebrales cultivadas a partir de células madre y conocidas como organoides. Eso es aproximadamente un tercio del tamaño del cerebro de una mosca de la fruta. Están apuntando a ten millones de neuronas, que sería aproximadamente la cantidad de neuronas en el cerebro de una tortuga. En comparación, el cerebro humano promedio tiene más de 80 mil millones de neuronas.
El artículo destaca cómo el cerebro humano continúa superando masivamente a las máquinas para tareas particulares. Los humanos, por ejemplo, pueden aprender a distinguir dos tipos de objetos (como un perro y un gato) usando solo unas pocas muestras, mientras que los algoritmos de IA necesitan muchos miles. Y aunque la IA venció al campeón mundial de Go en 2016, se entrenó con datos de 160 000 juegos, el equivalente a jugar cinco horas al día durante más de 175 años.
Los cerebros también son más eficientes energéticamente. Se cree que nuestros cerebros pueden almacenar el equivalente a más de un millón de veces la capacidad de una computadora doméstica promedio (2,5 petabytes), utilizando el equivalente a unos pocos vatios de energía. Las granjas de datos de EE. UU., por el contrario, utilizan más de 15.000 megavatios al año, gran parte de ellos generados por docenas de centrales eléctricas de carbón.
En el artículo, los autores describen su plan para la “inteligencia organoide”, u OI, con los organoides cerebrales cultivados en cultivo celular. Aunque los organoides cerebrales no son “mini cerebros”, comparten aspectos clave de la función y la estructura del cerebro. Los organoides tendrían que expandirse dramáticamente de alrededor de 50,000 células actualmente.
“Para OI, necesitaríamos aumentar este número a ten millones”, cube el autor principal, el profesor Thomas Hartung, de la Universidad Johns Hopkins en Baltimore.
Brett y sus colegas de Cortical Labs ya han demostrado que las biocomputadoras basadas en células cerebrales humanas son posibles. Un artículo reciente en Neurona mostró que un cultivo plano de células cerebrales podría aprender a jugar el videojuego Pong.
“Hemos demostrado que podemos interactuar con las neuronas biológicas vivas de tal manera que las obliga a modificar su actividad, lo que lleva a algo que se asemeja a la inteligencia”, cube Kagan sobre el relativamente easy DishBrain que juega al Pong.
“Trabajando con el equipo de personas increíbles reunidas por el profesor Hartung y sus colegas para esta colaboración de Organoid Intelligence, Cortical Labs ahora está tratando de replicar ese trabajo con organoides cerebrales”.
“Diría que replicar el experimento (de Cortical Labs) con organoides ya cumple con la definición básica de OI”, cube Thomas.
“De ahora en adelante, es solo una cuestión de construir la comunidad, las herramientas y las tecnologías para desarrollar todo el potencial de OI”, dijo.
“Este nuevo campo de la biocomputación promete avances sin precedentes en la velocidad de computación, la potencia de procesamiento, la eficiencia de datos y las capacidades de almacenamiento, todo con menores necesidades de energía”, cube Brett. “El aspecto particularmente emocionante de esta colaboración es el espíritu abierto y colaborativo en el que se formó. Reunir a estos diferentes expertos no solo es very important para optimizar el éxito, sino que proporciona un punto de contacto crítico para la colaboración de la industria”.
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Y la tecnología también podría permitir a los científicos estudiar mejor los organoides cerebrales personalizados desarrollados a partir de la piel o pequeñas muestras de sangre de pacientes que padecen trastornos neuronales, como la enfermedad de Alzheimer, y realizar pruebas para investigar cómo los factores genéticos, los medicamentos y las toxinas influyen en estas condiciones.
TH y LS consultar AxoSim. JS es nombrado inventor de una patente de la Universidad de Luxemburgo sobre la producción de organoides del cerebro medio, que tiene licencia para OrganoTherapeutics SARL, Esch-sur-Alzette, Luxemburgo. JS también es cofundador y accionista de OrganoTherapeutics SARL.
AM es cofundador y tiene participación accionaria en TISMOO, una empresa dedicada al análisis genético y la organogénesis del cerebro humano, que se enfoca en aplicaciones terapéuticas personalizadas para los trastornos del espectro autista y otros trastornos neurológicos con orígenes genéticos.
Los términos de este acuerdo han sido revisados y aprobados por la Universidad de California, San Diego, de acuerdo con sus políticas de conflicto de intereses. BK es inventor de patentes de tecnología relacionada con este papel, además de ser empleado y tener acciones en Cortical Labs Pty Ltd, Melbourne, Australia.
No se proporcionaron fondos específicos ni otros incentivos para participar en esta publicación.
