Imagina una computadora biológica con gran poder de procesamiento y construida con cerebros humanos. ¿Qué beneficios podría traer al mundo este artilugio casi primo nuestro? Según un científico, podría resolver la crisis energética mundial. De concretarse, la ciencia ficción habrá sido alcanzada por la realidad.

Hay mucho miedo a que los robots sustituyan a los humanos. Pero quizá deberían ser las máquinas las que se preocuparan por nosotros.

Científicos suecos han creado el primera “computadora viva” del mundo hecha de tejido cerebral humano.

Computadora construida con tejido cerebral humano

Está compuesto por 16 organoides, o grupos de células cerebrales cultivadas en laboratorio, que se envían información entre sí.

Funcionan como un chip de ordenador tradicional: envían y reciben señales a través de sus neuronas, que actúan como circuitos.

Ahorro descomunal de energía

Pero lo que los hace especiales es que la máquina viva consume menos energía, ya que las neuronas vivas pueden utilizar más de un millón de veces menos energía que los actuales procesadores digitales.

Al compararlos con los mejores ordenadores del mundo, como el Hewlett Packard Enterprise Frontier, los científicos descubrieron que, para la misma velocidad y 1.000 veces más memoria, el cerebro humano consume entre 10 y 20 vatios, frente a los 21 megavatios que consume el ordenador.

Un megavatio equivale a un millón de vatios.

La máquina viviente fue desarrollada por científicos de FinalSparks, que se dedica a crear soluciones con redes neuronales biológicas.

El Dr. Fred Jordan, codirector ejecutivo de FinalSpark, una startup dedicada a crear soluciones con redes neuronales biológicas, dijo en un comunicado:

“Esta idea es habitual en la ciencia ficción, pero no se ha investigado mucho en la realidad”.

Fred Jordan y Martin Kutter, cofundadores de FinalSpark. Crédito de imagen: FinalSpark

Los organoides son diminutos cultivos tridimensionales de tejidos autoorganizados hechos a partir de células madre.

Estos cultivos pueden reproducir gran parte de la complejidad de un órgano o expresar determinados aspectos del mismo, como la producción exclusiva de ciertos tipos de células.

Los científicos toman las células madre y las cultivan durante aproximadamente un mes hasta que forman características como las neuronas.

Minicerebros compuestos por miles de neuronas vivas

Los minicerebros FinalSparks se construyeron a partir de unas 10.000 neuronas vivas de unos 0.5 mm de diámetro.

Los organoides se entrenan con dosis de dopamina: cuando realizan tareas correctamente reciben un chorro de la sustancia química como recompensa.

Los científicos administran la dopamina exponiendo a la luz una determinada zona del organoide cerebral, de forma similar a como se libera en el cerebro humano cuando se activa una determinada región.

Los minicerebros están rodeados de ocho electrodos que miden la actividad en los organoides, y los investigadores pueden enviar corriente a través del electrodo para influir en la neurona.

Estos electrodos desempeñan la doble función de estimular los organoides y registrar los datos que procesan.

La información se transfiere al “cerebro” a través de electrodos. Crédito de imagen: FinalSpark

Los organoides también se alojan en una incubadora de microfluidos que actúa como un minisistema de tuberías para cantidades minúsculas de líquidos, que proporcionan nutrientes a las células, y se les suministran los nutrientes necesarios para mantenerlas vivas.

La incubadora mantiene los organoides a temperatura corporal y automatiza el flujo y mantenimiento de los medios celulares, proporcionando un entorno estable libre de bacterias y virus.

Las células del “ordenador viviente” viven y mueren en 100 días, agrupadas en una estructura organoide tridimensional.

Pero son similares a las del cerebro humano real y tienen una actividad eléctrica parecida.

“Las neuronas de tu cerebro vivirán unos 80 años; cuando mueres tienes las mismas que cuando naces. No somos tan buenos como la naturaleza para mantenerlas vivas, así que viven 100 días”.

Y los científicos se limitan a cultivar nuevos organoides para sustituir a los muertos.

Los organoides se entrenan con dosis de dopamina: cuando rinden bien, reciben un chorro de esta sustancia como recompensa.

Computadora cerebral “en línea”

El equipo acaba de lanzar el ordenador cerebral como plataforma en línea que permite a investigadores de todo el mundo realizar experimentos a distancia con neuronas biológicas in vitro.

Ya hay tres docenas de universidades interesadas en utilizar la plataforma.

Jordan describió el “ordenador viviente” como un “wetware” porque, al igual que los cerebros humanos reales, se encuentra a medio camino entre el hardware informático (es decir, los chips que procesan la información) y el software (los programas que se ejecutan en el hardware).

Jordan explica:

“Lo llamamos ‘wetware’ -no sé quién creó la palabra-, pero el cerebro está entre el software y el hardware.

En los ordenadores hay una separación clara: se ejecutan distintos programas en el mismo hardware.

Pero en nuestro cerebro, para aprender algo, hay que cambiar físicamente el hardware que establece las conexiones sinápticas. Así que necesitamos una nueva palabra, y ‘wetware’ tiene sentido porque las células necesitan un entorno húmedo para sobrevivir'”.

Los “organoides” pueden consultarse en línea. También almacenan información en forma de “biobit”. Crédito de imagen: FinalSpark

Posible solución a la crisis energética

El mundo se encuentra en plena crisis energética debido a la escasez de combustible, las interrupciones de la cadena de suministro, las tensiones geopolíticas y la transición a las energías renovables.

Por no hablar del auge de la inteligencia artificial (IA), que se prevé que consuma 29.3 teravatios hora al año (un teravatio equivale a un billón de vatios).

¿Cuáles son los próximos pasos?

Por ahora, la empresa se centra en la computación en nube, en particular en los centros de datos que consumen mucha energía y que impulsan la IA.

Laboratorios y universidades de todo el mundo ya se están conectando a FinalSpark para probar el hardware.

A finales de este mes, Jordan visitará Viena, donde se celebrará la primera conferencia mundial sobre bioinformática, a la que asistirán visitantes de Australia y Estados Unidos.

Desde que publicó sus hallazgos, el teléfono no ha parado de sonar: “Mucha gente me llama para ofrecerme dinero“, afirma.

Otro avance potencial es una nueva comprensión del cerebro humano, que podría conducir a la cura de enfermedades.

La tecnología para crear organoides es relativamente nueva, y apenas se ha investigado antes la idea de convertir neuronas humanas en un ordenador.

[FT: yahoonews]

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Crédito imagen de portada: depositphotos.com