Los científicos corren para ganar computadoras de “vida” alimentadas por células humanas

Puede tener sus raíces en la ciencia ficción, pero un pequeño número de investigadores está progresando real al tratar de crear computadoras a partir de células vivas.

Bienvenido al extraño mundo de la biocomputación.

Entre los que abren el camino se encuentran un grupo de científicos en Suiza, a quienes fui a conocer.

Un día, esperan poder ver centros de datos llenos de servidores “animados” que reproduzcan los aspectos de la forma en que aprende la inteligencia artificial (IA), y que podrían usar una fracción de la energía de los métodos actuales.

Esta es la visión del Dr. Fred Jordan, cofundador del Laboratorio Finalk que visité.

Todos estamos acostumbrados a las ideas de hardware y software en las computadoras que estamos utilizando actualmente.

El término cejas de cejas del Dr. Jordan y otros en el campo usan para referirse a lo que crean es “Wetware”.

En términos simples, se trata de crear neuronas que se desarrollan en grupos llamados organoides, que a su vez se pueden unir a los electrodos, cómo el proceso de tratar de usarlas como mini administrador puede comenzar.

El Dr. Jordan admite que, para muchas personas, el concepto mismo de biocomputación es probablemente un poco extraño.

“En ciencia ficción, la gente ha vivido con estas ideas durante mucho tiempo”, dijo.

“Cuando comiences a decir:” Voy a usar una neurona como una máquina pequeña “, es una visión diferente de nuestro propio cerebro y eso te hace preguntarte qué somos”.

Para el parque final, el proceso comienza con células madre derivadas de células de la piel humana, que compran en una clínica en Japón. Los donantes reales son anónimos.

Pero, quizás sorprendente, estas no son ofertas.

“Tenemos mucha gente acercándose a nosotros”, dijo.

“Pero solo seleccionamos células madre de proveedores oficiales, porque la calidad de las células es esencial”.

En el laboratorio, el biólogo celular del parque final, el Dr. Flora Brozzi, me probó un plato que contenía varios orbes blancos pequeños.

Cada pequeña esfera es esencialmente un mini mini cultivado en el laboratorio, hecho de células madre vivas que se han cultivado para convertirse en grupos de neuronas y células de apoyo, estos son “organoides”.

Están lejos de la complejidad de un cerebro humano, pero tienen los mismos bloques de construcción.

Después de haberse sometido a un proceso que puede durar varios meses, los organoides están listos para conectarse a un electrodo, luego invitados a responder a órdenes simples de teclado.

Este es un medio que se envían y reciben señales eléctricas, los resultados registrados en una computadora normal conectada al sistema.

Es una prueba simple: presiona un botón que envía una señal eléctrica a través de los electrodos, y si funciona (no es siempre), casi puede ver una pequeña actividad saltar en una pantalla en respuesta.

Lo que se muestra es un gráfico móvil que se parece un poco a un EEG.

Confío en la llave varias veces en rápida sucesión y las respuestas de repente se detienen. Luego hay un breve brillo de energía distintiva en el gráfico.

Cuando pregunté qué había sucedido, el Dr. Jordan dijo que había muchas cosas que todavía no entendían qué hacían los organoides y por qué. Tal vez los aburrí.

La estimulación eléctrica es los primeros pasos importantes hacia el objetivo más grande del equipo para desencadenar el aprendizaje en las neuronas biocomputadoras para que puedan adaptarse para realizar tareas.

“Para AI, siempre es lo mismo”, dijo.

“Da una entrada, desea que se use una salida.

“Por ejemplo, le das una foto de un gato, quieres que el lanzamiento diga si es un gato”, dijo.

Mantener una computadora ordinaria es simple, ¿solo necesita una dieta, pero lo que está sucediendo con los bio-rodantes?

Es un interrogatorio para los científicos aún no tiene respuesta.

“Los organoides no tienen vasos sanguíneos”, dijo Simon Schultz, profesor de neurotecnología y director del Centro de Neurotecnología del Imperial College de Londres.

“El cerebro humano tiene vasos sanguíneos que impregnan a lo largo de él con varias escalas y proporcionan nutrientes para que funcione bien.

“Todavía no sabemos cómo hacerlo correctamente. Por lo tanto, es el mayor desafío”.

Sin embargo, una cosa es segura. Cuando hablamos de una computadora que muere, con “software húmedo”, es literalmente el caso.

Finalspark ha progresado en los últimos cuatro años: sus organoides ahora pueden sobrevivir por hasta cuatro meses.

Pero hay resultados extraños asociados con su posible desaparición.

A veces observan una ola de actividad de los organoides antes de morir, similar al aumento de la frecuencia cardíaca y la actividad cerebral que se ha observado en algunos humanos al final de la vida.

“Hubo algunos eventos en los que tuvimos un aumento muy rápido en la actividad solo en los últimos minutos o 10 segundos (de la vida)”, dijo el Dr. Jordan.

“Creo que hemos registrado alrededor de 1,000 o 2,000 de estas muertes individuales en los últimos cinco años”.

“Es triste porque tenemos que detener la experiencia, comprender la razón por la que murió, luego comenzamos de nuevo”, dijo.

El profesor Schultz está de acuerdo con este enfoque no sentimental

“No debemos tener miedo de ellos, estas son solo computadoras hechas de un sustrato diferente de un material diferente”, dijo.

Finalspark no es los únicos científicos que trabajan en el espacio biocomputador.

Australian Cortical Labs anunció en 2022 que había logrado traer neuronas artificiales para jugar el primer juego de computadora.

En los Estados Unidos, los investigadores de la Universidad Johns Hopkins también construyen “mini-cerebro” para estudiar cómo procesan la información, pero en el contexto del desarrollo de medicamentos para afecciones neurológicas como la enfermedad de Alzheimer y el autismo.

Espero que la IA pronto pueda superar este tipo de trabajo.

Pero, por el momento, la Dra. Lena Smirnova, quien realiza investigaciones en la Universidad Johns Hopkins, cree que el software húmedo es científicamente emocionante, pero una etapa temprana.

Y ella dijo que había pocas perspectivas para reemplazar el equipo principal que se utiliza actualmente para las pulgas informáticas.

“La biocomputadora no debe reemplazarse a AI de silicio, al tiempo que hace modelado de enfermedades y reduciendo el uso de animales”, dijo.

El profesor Schultz está de acuerdo: “Creo que no podrán competir con Silicon en muchas cosas, pero encontraremos un nicho”, sugirió.

Incluso si la tecnología está cada vez más cercana a las aplicaciones del mundo real, el Dr. Jordan todavía está cautivado por su ciencia ficción.

“Siempre he sido fanático de la ciencia ficción”, dijo.

“Cuando tienes una película de ciencia ficción, o un libro, siempre me sentí un poco triste porque mi vida no era como en el libro. Ahora siento que estoy en el libro, para escribir el libro”.

Informe adicional de Franchesca Hashemi