Científicos de Estados Unidos han subido una mosca de la fruta a una simulación por computadora, mientras que un laboratorio australiano ha enseñado a neuronas en un chip de vidrio a jugar un videojuego de los años 90. ¿Cuánto falta para que todos vivamos en una película de ciencia ficción??
Suena como el comienzo de una película de ciencia ficción, pero científicos estadounidenses recientemente cargaron una copia del cerebro de una mosca viva en una simulación. En San Francisco, la empresa de biotecnología Eon Systems creó una insecto virtual que supo caminar, volar, acicalarse y alimentarse en su entorno virtual. Mientras tanto, investigadores en Australia han enseñado una placa de Petri que contiene 200.000 células cerebrales humanas a jugar al icónico shooter de los 90, Doom. Un experimento ha introducido un cerebro en una computadora; el otro ha conectado una computadora a las células cerebrales.
Ambas historias han sido aclamadas como avances científicos, pero también han provocado temores inevitables sobre las perspectivas de humanos creados en laboratorio y clones digitales. ¿Deberíamos preocuparnos??
Fue la startup australiana Cortical Labs en Melbourne la que enseñó a un plato de neuronas cultivadas en laboratorio a jugar Pong en 2022. Ahora ha construido lo que describe como “la primera computadora biológica del mundo con código desplegable”, que funciona con tejido humano vivo en lugar de chips de silicio, y que felizmente reproduce el shooter de 1993 Doom..
Al principio no sabía moverse, apuntar ni disparar. Luego dispararía a dos enemigos y se detendría. Entonces definitivamente es aprender.
“En el mundo de los nerds de la informática, existe esta obsesión por hacer que Doom se ejecute en todo, desde calculadoras hasta microondas», me dice Hon Weng Chong, director ejecutivo de Cortical Labs, a través de Zoom desde Melbourne. «Tan pronto como logramos que Pong funcionara, lo primero que la gente dijo fue: ‘¿Cuándo vas a hacer Doom??’”
El cerebro humano promedio contiene alrededor de 86 mil millones de neuronas, lo que equivale aproximadamente a 430.000 placas de Petri. Pero, ¿cómo se pueden cosechar 200.000 células cerebrales sin tener que recurrir a una sierra para metales y a una bola de helado??
“En realidad, son mis células cerebrales, al menos la mayoría de ellas», dice Chong con orgullo. «No hay raspado ni extracción del cerebro. Es una técnica genial desarrollada por el profesor Shinya Yamanaka, que ganó el premio Nobel en 2012.”
Todo lo que necesitas son 10 ml de sangre (en este caso de Chong), de los cuales se pueden extraer alrededor de 100 glóbulos blancos. Luego, estos pueden reprogramarse en células madre pluripotentes inducidas (iPSC), los componentes biológicos del cuerpo, que luego pueden reproducirse exponencialmente..
“Básicamente, invertimos el reloj biológico hasta un estado embrionario, las inducimos a formar neuronas y las colocamos en un chip de vidrio del tamaño aproximado de una pieza de 50 peniques», explica Chong. «Como están en un chip, y la electricidad es el lenguaje común entre las neuronas y el sistema informático, podemos interactuar con ellas y hacer que jueguen Doom..”
Cortical Labs llevó a cabo su experimento Pong internamente, pero esta vez contactó al singapurense Sean Cole, de 24 años, que acaba de completar una maestría en inteligencia artificial en la Universidad de Sussex y cuyo padre es compañero de su director ejecutivo. Cole escribió el código de forma remota, que luego el equipo probó en sus máquinas locales..
“Me sorprendió un poco que funcionara la primera vez”, me dice por Zoom..
Entonces, ¿cómo puede una placa de Petri de células cerebrales reproducir Doom cuando no tiene ojos? ¿O los dedos? «Tomamos una instantánea del juego con información como la salud del jugador y la posición de los enemigos, la pasamos a través de una red neuronal, la convertimos en números y enviamos los datos», explica Cole. «Esto se llama codificación: esencialmente convertir el estado del juego en señales que las neuronas puedan entender. Luego, las neuronas disparan una salida (mover hacia la izquierda, moverse hacia la derecha, caminar hacia adelante, disparar o no disparar) que el sistema decodifica y convierte nuevamente en acciones en el juego..”
“Si piensas en cómo operamos los humanos, tenemos información que llega a nuestra retina, que se convierte en señales eléctricas, se procesa en el cerebro y luego se produce una salida», añade Chong. «Realmente no es diferente de eso..”
Si una computadora llena de células cerebrales juega un videojuego y toma decisiones, ¿eso significa que es sensible? ¿O simplemente se está comportando como el jugador promedio de Doom? «La gente tiene diferentes percepciones de lo que es la sensibilidad», dice Cole. «Definitivamente no creo que sea consciente. Al principio no sabía cómo moverse, apuntar o incluso disparar. Luego disparaba a los dos primeros enemigos y se detenía, casi como si se estuviera preservando. Así que definitivamente está aprendiendo. Hemos logrado controlar un cerebro para aprender en un entorno muy controlado. El siguiente paso podría ser algo así como Neuralink, donde se inyecta un chip en el cerebro para entrenar a alguien a aprender un idioma más rápido.”
No está claro exactamente cómo las células están aprendiendo a jugar. «Podemos plantear la hipótesis de que podría implicar cosas como el principio de la energía libre (la idea de que los sistemas vivos actúan para minimizar la energía libre) o el aprendizaje hebbiano, donde las conexiones entre las neuronas se fortalecen cuando se activan juntas». ¿Podríamos alguna vez usar tecnología como esta para aprender kung fu instantáneamente, como en The Matrix? «Si encontramos una manera de conectar de forma segura esta tecnología a los humanos, esas podrían ser las implicaciones», dice Cole. “Una gran preocupación sería: ¿qué pasa si anulas los recuerdos de alguien??”
Si bien Chong dice que le gustaría intentar conseguir neuronas para jugar Pokémon a continuación, la verdadera aplicación futura aquí no radica en conseguir bandejas de neuronas humanas para graduarse para jugar Minecraft o Grand Theft Auto, sino en medicina. «La gente lo está analizando desde ángulos de investigación biomédica, para modelar enfermedades», afirma. “Cosas como la epilepsia, donde se podrían probar fármacos en neuronas cultivadas fuera del cuerpo, no sólo para descubrir nuevos fármacos, sino también para adaptarlos a nivel personal..”