Científicos de Cortical Labs en Melbourne, Australia, junto con colaboradores internacionales, han desarrollado "DishBrain", que es esencialmente una colección de neuronas en un plato que ha demostrado aprendizaje y, increíblemente, puede jugar al clásico juego de computadora Pong.
Los hallazgos podrían crear nuevas e interesantes oportunidades para comprender el cerebro humano, modelar enfermedades neurológicas y probar los efectos de los medicamentos en el cerebro más fácilmente. Más profundamente, también abre preguntas sobre la naturaleza de la sensibilidad y la inteligencia (como no somos una publicación filosófica, dejaremos esas preguntas para su propia curiosidad) e incluso podría generar un campo de ciencia completamente nuevo. No está nada mal.
"Este es un territorio virgen completamente nuevo", dijo Hon Weng Chong, investigador involucrado en el proyecto. “Y queremos que más personas se unan y colaboren con esto, que utilicen el sistema que hemos creado para explorar más a fondo esta nueva área de la ciencia. Como dijo uno de nuestros colaboradores, no todos los días te despiertas y puedes crear un nuevo campo de la ciencia”.
El Dishbrain consta de una mezcla de 800.000 neuronas, algunas derivadas de cerebros embrionarios de ratón y otras de células madre humanas. Las células están montadas en una matriz de microelectrodos, que puede monitorear la actividad neuronal pero también interactuar con las neuronas brindándoles retroalimentación mientras juegan al pong. Si la pala de ping-pong golpea la pelota, las neuronas reciben un cierto tipo de retroalimentación, y cuando el Dishbrain se equivoca y falla la pelota, las neuronas reciben un tipo diferente de estimulación. La forma exacta en que las neuronas controlan la paleta aún no está disponible para este autor en el momento de escribir este artículo. Sin embargo, sorprendentemente, el grupo de células era excepcionalmente hábil para aprender a jugar.
Imagen de microscopio electrónico de barrido de un cultivo neuronal que ha estado creciendo durante más de seis meses en una matriz de múltiples electrodos de alta densidad. Unas pocas células neuronales crecen alrededor de la periferia y han desarrollado complicadas redes que cubren los electrodos del centro. Crédito: Laboratorios Corticales
“Sorprendentemente, las culturas aprendieron cómo hacer que su mundo fuera más predecible actuando en consecuencia. Esto es notable porque no se puede enseñar este tipo de autoorganización; simplemente porque, a diferencia de una mascota, estos minicerebros no tienen sentido de recompensa y castigo”, dijo Karl Friston, otro investigador involucrado en el estudio. “El potencial traslacional de este trabajo es realmente apasionante: significa que no tenemos que preocuparnos por crear 'gemelos digitales' para probar intervenciones terapéuticas. Ahora tenemos, en principio, la 'caja de arena' biomimética definitiva para probar los efectos de las drogas y las variantes genéticas: una caja de arena constituida exactamente por los mismos elementos informáticos (neuronales) que se encuentran en su cerebro y en el mío”.
Curiosamente, los investigadores ya han comenzado a probar los efectos de varios estupefacientes sobre la capacidad del Dishbrain para jugar al pong. Sin embargo, estos experimentos resaltan el potencial de estos sistemas para las pruebas de drogas. "Estamos tratando de crear una curva de respuesta a la dosis con etanol; básicamente, 'emborracharlos' y ver si juegan peor, tal como cuando la gente bebe", dijo Brett Kagan, director científico de Cortical Labs.
Aquí hay una visualización del juego:
Estudio en la revista Neuron : las neuronas in vitro aprenden y exhiben sensibilidad cuando están encarnadas en un mundo de juego simulado