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Ciencia

La IA necesita biología: Biocomputadoras a partir de células cerebrales humanas

¿Qué es la inteligencia organoide y por qué los científicos están trabajando en crear una?

La IA necesita biología: Biocomputadoras a partir de células cerebrales humanas

El cerebro humano y la inteligencia artificial (IA) tienen habilidades y limitaciones diferentes. En algunos casos, la IA puede superar al cerebro humano en términos de velocidad, en procesar y analizar grandes cantidades de datos o en en realizar tareas repetitivas y precisas de manera consistente y rápida; pero en otros casos, el cerebro humano sigue siendo insuperable en su capacidad para comprender el mundo, crear e innovar, tomar decisiones complejas o en procesar y comprender la información emocional y social. Pero hay un desafío al que se enfrenta el desarrollo de esta tecnología: mientras que cerebro es altamente eficiente en la cantidad relativamente baja de energía que consume en relación con su potencia de procesamiento, las técnicas de aprendizaje profundo y las redes neuronales artificiales que se utilizan comúnmente en la inteligencia artificial requieren grandes cantidades de energía para entrenar y ejecutar modelos complejos

Por ello, investigadores de la Universidad John Hopkins junto con el Dr. Brett Kagan, científico jefe del Cortical Labs en Australia, creen que unas "computadoras biológicas" podrían superar a las actuales para ciertas aplicaciones mientras usan una pequeña fracción de la electricidad requerida por las computadoras y las actuales granjas de servidores (miles de computadoras conectadas de forma conjunta que realizan cosas que pueden resultar difíciles o imposibles de hacer por un solo servidor).

* Una granja de servidores (también conocida como centro de datos o data center) es un conjunto de servidores y equipos de red que están diseñados para alojar, procesar y almacenar grandes cantidades de datos y aplicaciones de software.

En un articulo publicado en la revista Frontiers in Science, los científicos de Hopkins describen su idea de una "inteligencia organoide" (OI, por sus siglas en inglés) para la que están comenzando a hacer pequeños grupos de 50.000 células cerebrales cultivadas en laboratorio (a lo que llaman organoide). Para darse una idea, eso es aproximadamente un tercio del tamaño del cerebro de una mosca de la fruta. Sin embargo, no termina acá sino que están apuntando a 10 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 objetivo es combinar la potencia de los organoides cerebrales en un tipo de hardware biológico (o "biocomputadora") más rápido, más eficiente energéticamente y más poderoso que la computación basada en silicio y en IA

En un trabajo anterior, Brett y sus colegas del Cortical Labs ya demostraron que las biocomputadoras basadas en células cerebrales humanas son posibles, y replicar el experimento con organoides, sostiene otro de los investigadores, ya cumpliría con la definición básica de inteligencia organoide. De ahora en adelante, agrega, es solo cuestión de construir "las herramientas y las tecnologías para desarrollar todo el potencial de la OI".

"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", dice Brett.

* Imagen de un organoide tomada con un microscopio confocal.

De esta manera, las biocomputadoras no solo podrían cambiar el futuro de la informática con sus menores necesidades energéticas, sino también mejorar nuestra comprensión del desarrollo del cerebro, el aprendizaje y la memoria, lo que a su vez podría ayudar a encontrar tratamientos para trastornos neurológicos como la demencia y realizar pruebas para investigar cómo los factores genéticos, los medicamentos y las toxinas influyen en ellos.