¿Qué ocurriría si las computadoras del futuro utilizaran neuronas humanas vivas en lugar de depender exclusivamente de procesadores de silicio? Aunque la idea parece sacada de una película de ciencia ficción, un experimento realizado en Reino Unido acaba de demostrar que pequeños tejidos cerebrales cultivados en laboratorio pueden participar en tareas de procesamiento de información.
Investigadores de la Universidad de Bristol consiguieron que un sistema formado por tres organoides cerebrales y un algoritmo identificara letras braille con un 83% de precisión. Cada organoide contiene aproximadamente 10.000 neuronas y mide menos de un milímetro.
El hallazgo, publicado en la revista Frontiers in Artificial Intelligence, abre nuevas posibilidades para desarrollar sistemas informáticos que combinen componentes electrónicos con redes neuronales biológicas.
Cultivaron pequeños cerebros humanos y los conectaron a sensores capaces de detectar braille
Los organoides cerebrales son estructuras tridimensionales creadas a partir de células humanas que reproducen determinadas características del tejido nervioso. No son cerebros completos ni poseen las capacidades cognitivas de una persona. Sin embargo, sus neuronas pueden generar actividad eléctrica y responder a estímulos. Para comprobarlo, los científicos utilizaron un sensor táctil instalado en un brazo robótico, que recorrió las 26 letras del alfabeto braille.
El dispositivo registró las variaciones producidas por los puntos en relieve y transformó esa información en patrones de estimulación eléctrica. Posteriormente, los estímulos fueron enviados a los organoides mediante una plataforma de microelectrodos desarrollada por FinalSpark, que permite mantener vivos los tejidos y registrar sus respuestas. Según explicó la Universidad de Bristol en su comunicado oficial, cada letra provocó patrones de actividad neuronal que podían analizarse mediante herramientas informáticas.
Tres minicerebros consiguieron mejorar la precisión del reconocimiento hasta el 83%
Los científicos realizaron 1.300 registros táctiles correspondientes a las 26 letras, utilizando diferentes profundidades de contacto con la superficie. Después, un algoritmo de aprendizaje automático analizó la actividad eléctrica producida por las neuronas para determinar qué letra había generado cada respuesta.
Los resultados fueron sorprendentes. Con un solo organoide, el sistema alcanzó aproximadamente un 61% de precisión. Pero al combinar las señales de tres organoides, el porcentaje aumentó hasta el 83%.
Los investigadores todavía no saben exactamente por qué la combinación produjo mejores resultados. Una posibilidad es que las diferencias entre las redes neuronales aportaran información complementaria. También observaron que el sistema biohíbrido mantenía una mayor capacidad de clasificación frente a determinados tipos de ruido artificial, en comparación con un algoritmo que analizaba directamente las señales alteradas. Sin embargo, existe una distinción fundamental: los organoides no comprendieron el braille ni aprendieron a leer. Procesaron estímulos eléctricos y produjeron respuestas que un programa informático pudo interpretar.
El descubrimiento abre la puerta a computadoras que combinen chips y neuronas vivas
El objetivo de esta investigación forma parte de un campo emergente conocido como computación biohíbrida. La idea consiste en aprovechar determinadas propiedades de las redes neuronales biológicas para desarrollar sistemas capaces de procesar información de manera eficiente.
El cerebro humano realiza operaciones extraordinariamente complejas utilizando alrededor de 20 vatios de energía, una referencia que inspira la búsqueda de nuevas arquitecturas informáticas. Sin embargo, todavía no se ha demostrado que un sistema completo basado en organoides resulte más eficiente que los procesadores tradicionales.
Los investigadores tampoco comprobaron que las redes neuronales pudieran aprender mediante la experiencia o modificar permanentemente su comportamiento. El siguiente paso será experimentar con texturas, bordes y otros estímulos táctiles, además de incorporar mecanismos de retroalimentación para estudiar posibles procesos de adaptación.
Lo importante del hallazgo no es que hayan creado cerebros capaces de leer, sino que consiguieron utilizar tejido neuronal humano vivo como parte de un sistema informático funcional. Y esa diferencia podría convertirse en una de las bases para investigar cómo serán las computadoras de las próximas décadas.
