La comunidad científica pasó casi una década reconstruyendo el sistema nervioso de una mosca de la fruta. Internet necesitó apenas tres días para preguntarse si podía usarlo para jugar Doom.
El punto de partida fue MaleCNS v1.0, un gigantesco mapa de las conexiones neuronales de un macho adulto de Drosophila melanogaster, desarrollado por un equipo liderado por HHMI Janelia con participación de Google Research, Cambridge y otras instituciones. Publicado oficialmente este septiembre en Cell, contiene 166.691 neuronas, unos 125 millones de conexiones sinápticas y 11.691 tipos neuronales. No se limita al cerebro: también incluye el cordón nervioso ventral, equivalente funcional aproximado de nuestra médula espinal.
Es el mayor mapa cerebral publicado hasta ahora por número de neuronas y, además, está disponible para que cualquiera pueda explorarlo y descargar sus datos. Ahí fue cuando empezó la parte que probablemente nadie había incluido en la propuesta científica original.
Millones de imágenes terminaron convertidas en un cerebro digital de 166.691 neuronas
Construir el conectoma implicó cortar el tejido nervioso en secciones extremadamente finas, fotografiarlas mediante microscopía electrónica y reconstruir después las neuronas en tres dimensiones.
Google aportó herramientas de inteligencia artificial capaces de seguir estructuras neuronales a través de las imágenes, pero el proceso no fue simplemente pulsar un botón: los resultados fueron posteriormente revisados y anotados por especialistas humanos. La compañía lleva años desarrollando redes neuronales específicas para transformar enormes colecciones de imágenes bidimensionales en mapas celulares tridimensionales.
El objetivo científico es considerable. Con un mapa completo, los investigadores pueden empezar a seguir circuitos desde una entrada sensorial hasta una salida motora: qué ocurre desde que una mosca ve, huele o escucha algo hasta que su sistema nervioso ordena una determinada respuesta.
Pero liberar públicamente semejante conjunto de datos tuvo una consecuencia inesperada: los desarrolladores empezaron a tratarlo como una red neuronal biológica descargable.
Doom recibe cada fotograma y se lo entrega a las neuronas visuales de la mosca
El 6 de septiembre, Alex Wormuth presentó DoomFly. Su experimento toma cada fotograma de Doom, extrae información visual y la transforma en estímulos para miles de neuronas sensoriales del MaleCNS.
En concreto, utiliza 3.335 neuronas R1-R6 para información relacionada con luminosidad y 811 R8 para color. La actividad resultante atraviesa un modelo basado en el conectoma y determinados patrones terminan traducidos en órdenes como avanzar, girar o disparar. Cuando el jugador recibe daño, el sistema envía además una señal a células dopaminérgicas como mecanismo experimental de refuerzo.
La pregunta de Wormuth era irresistible: ¿puede aprender la mosca a sobrevivir? Por ahora, la respuesta es no.
El propio proyecto advierte que sus versiones actuales no han demostrado aprendizaje ni supervivencia adquirida, y que conectar el mapa neuronal a un videojuego no equivale a reproducir fielmente cómo funciona el cerebro de una mosca real. Su última evaluación incluso falló las pruebas previstas de visión, condicionamiento y supervivencia.
Después llegaron Mario y Minecraft, y quedó claro lo que este mapa todavía no puede hacer
Al día siguiente, Jessica Paquette conectó MaleCNS a Super Mario 64. El resultado fue bastante menos heroico que una speedrun: Mario saltaba, avanzaba y terminaba chocando repetidamente contra una pared. En la implementación publicada tampoco existe un entrenamiento que permita afirmar que la mosca está aprendiendo a jugar.
Evan Smith hizo algo diferente con NeuroCraft Fly, incorporando el conectoma a una mosca de Minecraft. Allí determinadas entradas (luz, alimento, ataques o proximidad del jugador) producen actividad neuronal que después selecciona movimientos programados. El propio proyecto recalca que eso no recupera la fisiología ni el comportamiento natural del animal. Y esa distinción es probablemente lo más interesante de toda la historia.
Un conectoma es un mapa del cableado, no una copia funcional de una mente. Sabemos qué neuronas están conectadas, pero reproducir cómo transmiten señales, cambian sus conexiones, responden químicamente o aprenden sigue siendo muchísimo más difícil.
Google y sus colaboradores no han subido una mosca a Internet. Pero sí han publicado algo que hace pocos años parecía igual de extraño: un sistema nervioso biológico completo convertido en datos que cualquiera puede descargar, conectar a un mundo virtual y empezar a experimentar con él. Y Doom probablemente sea solo el principio.
