Científicos chinos desarrollaron un robot con un cerebro artificial cultivado en laboratorio que puede ser enseñado para realizar diversas tareas. Este desarrollo, realizado por investigadores de la Universidad de Tianjin y la Universidad del Sur de Ciencia y Tecnología, combina un organoide cerebral –un tejido derivado de células madre humanas– con un chip de interfaz neuronal para alimentar al robot y enseñarle a evitar obstáculos y agarrar objetos.
Este tipo de tecnología, denominada “cerebro en un chip”, representa una rama emergente de las interfaces cerebro-computadora (BCI, por sus siglas en inglés), que buscan combinar las señales eléctricas del cerebro con el poder computacional externo. China ha priorizado el desarrollo de esta tecnología innovadora. De acuerdo con la Universidad de Tianjin, este es el "primer sistema de interacción de información inteligente cerebro-en-chip de código abierto del mundo" y podría conducir al desarrollo de una computación similar a la del cerebro humano.
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¿Qué es el cerebro en un chip?
Ming Dong, vicepresidente de la Universidad de Tianjin, explicó que esta tecnología utiliza un 'cerebro' cultivado in vitro –como los organoides cerebrales– junto con un chip de electrodos para formar un cerebro en un chip. Este sistema codifica y decodifica la retroalimentación de estímulos, permitiendo la interacción con el robot. Las BCI han ganado atención mundial, en parte gracias a Neuralink, la interfaz implantable respaldada por Elon Musk que permite a los pacientes controlar dispositivos solo con sus pensamientos.
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El equipo de investigación de la Universidad de Tianjin indicó que su trabajo podría llevar al desarrollo de una inteligencia híbrida humano-robot. Los organoides cerebrales se crean a partir de células madre pluripotentes humanas, que normalmente se encuentran solo en los embriones tempranos y pueden desarrollarse en diferentes tipos de tejidos, incluidos los tejidos neuronales. Cuando se injertan en el cerebro, estos organoides pueden establecer conexiones funcionales con el cerebro del huésped.
En un manuscrito publicado recientemente en la revista revisada por pares de la Universidad de Oxford, Brain, el equipo describió cómo los trasplantes de organoides cerebrales humanos en cerebros vivos es un método novedoso para avanzar en el desarrollo y la función de los organoides. Estos injertos tienen un sistema vascular funcional derivado del huésped y muestran una maduración avanzada.
Li Xiaohong, profesor en la Universidad de Tianjin, señaló que aunque los organoides cerebrales se consideran el modelo más prometedor de inteligencia básica, la tecnología aún enfrenta "cuellos de botella como la baja madurez del desarrollo y el suministro insuficiente de nutrientes". Para abordar estos desafíos, el equipo desarrolló una técnica que utiliza ultrasonido de baja intensidad, lo que podría ayudar a los organoides a integrarse mejor y crecer dentro del cerebro.
El uso de ultrasonido de baja intensidad mejoró la diferenciación de las células de los organoides en neuronas y ayudó a mejorar las redes que se formaron con el cerebro del huésped. Esta técnica también podría conducir a nuevos tratamientos para trastornos del neurodesarrollo y reparar daños en la corteza cerebral.
¿Qué significa este nuevo invento?
Los trasplantes de organoides cerebrales se consideran una estrategia prometedora para restaurar la función cerebral reemplazando neuronas perdidas y reconstruyendo circuitos neuronales. El equipo de la Universidad de Tianjin descubrió que el uso de ultrasonido de baja intensidad en organoides cerebrales implantados podría mejorar los defectos neuropatológicos en un modelo de ratón con microcefalia, un trastorno del neurodesarrollo caracterizado por un tamaño reducido del cerebro y la cabeza.
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