Enseñan a neuronas a jugar Pong

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Científicos dicen que han podido enseñar a ratones y células cerebrales humanas cómo jugar uno de los videojuegos más duraderos de la historia: Pong.

La hazaña novedosa sugiere que incluso las neuronas a nivel individual pueden aprender y exhibir una forma de sensibilidad rudimentaria, dicen los autores.

Y la investigación puede algún día allanar el camino hacia la creación de computadoras que usen células cerebrales para realizar ciertas tareas a un nivel que las computadoras actuales no podrían lograr.

La investigación es principalmente el trabajo de científicos de Cortical Labs, una nueva empresa de biotecnología en Melbourne, Australia.

Está destinado a ser la prueba de concepto de una tecnología que el grupo llama computación biológica, una que se basa en las distintas capacidades del cerebro.

“Existe una investigación considerable que busca construir mejores procesos de información, desde el aprendizaje automático hasta la computación neuromórfica y cuántica”, dijo el autor principal del estudio, Brett Kagan, director científico de Cortical Labs.

“Sin embargo, los cerebros biológicos muestran rasgos únicos que aún no podemos recrear solo con hardware.

Los cerebros pueden procesar grandes cantidades de información muy rápidamente con requisitos mínimos de energía y adaptarse a entornos cambiantes.

Estábamos interesados en cómo las células cerebrales muestran esta inteligencia, por lo que hicimos la pregunta: ¿por qué intentar imitar lo que puedes aprovechar?

Para crear la configuración de juego de Pong, el equipo integró células madre cerebrales cultivadas en el laboratorio de ratones o humanos en un chip de silicio.

El chip fue diseñado para leer y escribir información a través de señales electrónicas.

Este sistema “DishBrain” luego se colocó en un entorno simulado: Pong.

El equipo desarrolló un software que podía leer las señales eléctricas de las celdas mientras disparaban y aplicarlas al juego, a saber, la paleta que mantiene la pelota en alto; este software también podría proporcionar retroalimentación y enviar información a las células sobre cómo sus señales cambiaron el mundo del juego, es decir, si la paleta realmente golpeó la pelota.

Con esta retroalimentación, las células aparentemente pudieron reorganizar la forma en que dispararon y esencialmente “aprendieron” cómo jugar mejor Pong en tan solo cinco minutos de juego en tiempo real.

Este cambio de comportamiento dirigido a un objetivo a lo largo del tiempo, argumentan los autores, muestra que incluso las células en una placa de Petri pueden manifestar una especie de inteligencia inherente en las condiciones adecuadas.

Kagan y el equipo creen que la computación biológica eventualmente puede proporcionar una amplia gama de beneficios, como mejorar la forma en que encontramos nuevos medicamentos potenciales y modelos de enfermedades, entre otras cosas.

Pero por ahora, esta investigación es solo el primer paso para llegar allí.

“Necesitábamos tener un sistema que pudiera probar cómo podemos interactuar con las neuronas para mostrar la inteligencia y la actividad dirigida a objetivos”, dijo Kagan.

“Ahora podemos aplicar el sistema de nuevas formas para comenzar a investigar [estos avances] mientras continuamos desarrollando la tecnología base para permitir nuevas aplicaciones”.

El equipo ya ha comenzado a probar el sistema en otros entornos de juego.

Y ahora esperan hacer que la tecnología sea más accesible y confiable.

“Además de esto, vamos a explorar cómo ciertos medicamentos afectan el aprendizaje o las enfermedades que afectan la cognición, además de mejorar el hardware y el software detrás de estos sistemas”, dijo Kagan.

“En última instancia, al poder usar estos sistemas para comprender mejor y eventualmente aprovechar cómo las neuronas muestran inteligencia, se abrirá una gran cantidad de aplicaciones”.

Fuente: Neuron