Neuronas humanas en un plato Master Pong: Un avance en la inteligencia biológica sintética Dominaron Pong sin intervención humana ni de computadora. En un estudio innovador publicado en la revista Neuron, los investigadores demostraron que las neuronas humanas y de ratón cultivadas en un plato de laboratorio pueden aprender a jugar el clásico videojuego Pong de los años 70. Este logro notable, liderado por el Dr. Brett Kagan y su equipo en Cortical Labs en Melbourne, Australia, muestra el potencial de la inteligencia biológica sintética y abre nuevas avenidas para entender cómo las neuronas procesan información y se adaptan a entornos dinámicos. El sistema, apodado “DishBrain”, fusiona células cerebrales vivas con tecnología avanzada, ofreciendo perspectivas sobre la inteligencia, el aprendizaje y posibles aplicaciones en neurociencia e inteligencia artificial (IA). El sistema DishBrain: Una fusión de biología y tecnología El sistema DishBrain es una plataforma pionera que integra aproximadamente 800,000 neuronas vivas—ya sea derivadas de cerebros embrionarios de ratón o de células madre pluripotentes inducidas humanas—en una matriz de microelectrodos. Esta matriz, un chip de silicio alojado en un plato de Petri, sirve como interfaz entre las neuronas biológicas y un entorno digital. Los electrodos pueden tanto entregar impulsos eléctricos para estimular las neuronas como registrar su actividad, creando un sistema de retroalimentación en bucle cerrado donde las neuronas reciben comentarios en tiempo real basados en sus acciones. En el experimento, las neuronas estaban conectadas a una computadora que ejecutaba una versión simplificada de Pong, un juego similar al tenis donde los jugadores mueven una paleta para golpear una pelota de un lado a otro. La matriz de microelectrodos se dividió en regiones sensoriales y motoras. Los electrodos en la región sensorial enviaban señales para indicar la posición de la pelota, mientras que los de las regiones motoras interpretaban la actividad neuronal como comandos para mover la paleta hacia arriba o hacia abajo. Para hacer la tarea factible, los investigadores ajustaron el juego: la paleta era más grande, la pelota se movía más despacio y no había oponente, con el objetivo de maximizar la duración del rally en lugar de ganar un partido. Aprendiendo a través de la retroalimentación: El principio de energía libre Las neuronas aprendieron a jugar Pong en solo cinco minutos, mejorando su rendimiento con el tiempo. Este aprendizaje rápido fue impulsado por un mecanismo de retroalimentación basado en el principio de energía libre, una teoría propuesta por el coautor, el profesor Karl Friston. Según este principio, las neuronas buscan minimizar la imprevisibilidad (o entropía) en su entorno. En el experimento, cuando las neuronas golpeaban la pelota con éxito, recibían un estímulo eléctrico predecible, reforzando la conectividad y actuando como recompensa. Cuando fallaban, recibían un estímulo impredecible y más intenso, lo que interrumpía la red neuronal y fomentaba la adaptación para evitar tales resultados. Durante más de 20 minutos, las neuronas aumentaron su capacidad para mantener rallies, con las neuronas humanas superando a las neuronas de ratón, logrando tiempos de rally significativamente más largos. Esta diferencia se alinea con investigaciones previas que sugieren que las neuronas humanas tienen una mayor capacidad de procesamiento de información que las neuronas de roedores. Los “picos” sincronizados de actividad eléctrica en la red neuronal se hicieron más fuertes con cada golpe exitoso, indicando que las neuronas estaban adaptando su comportamiento para lograr el objetivo de golpear la pelota de manera más consistente. Implicaciones para la neurociencia y la IA El experimento DishBrain es un hito significativo en la comprensión de cómo las neuronas aprenden y procesan información fuera del contexto de un organismo vivo. El Dr. Kagan sugiere que este trabajo demuestra “inteligencia biológica sintética”, donde las neuronas exhiben un comportamiento orientado a objetivos similar a la sentiencia—definida aquí como la capacidad de sentir y responder al entorno, aunque no equivalente a la conciencia. son emocionantes.