El campo del intelecto organoide, considerado prometedor, ha recibido un impulso notable: por primera vez, un conjunto de tejido nervioso cultivado a partir de células madre humanas ha logrado interpretar el braille, procesando datos táctiles hasta identificar caracteres individuales. Los científicos lo califican de avance.
Corte de tejido de un organoide de tejido nervioso (ejemplo). Fuente de la imagen: NASA
Investigadores de la Universidad de Bristol utilizaron organoides de prosencéfalo de menos de un milímetro cada uno, con unos 10.000 neuronas y células auxiliares. Se cultivaron sobre matrices multielectrodo que permiten enviar impulsos eléctricos y registrar la actividad de las células nerviosas en toda la superficie de la colonia.
Los datos que se transmitían al «cerebro» se generaban con un sensor táctil Evetac, con el que se escaneaban combinaciones de puntos en relieve correspondientes a las 26 letras del braille. Después, los datos obtenidos se convertían en impulsos eléctricos, codificando la información en la amplitud, la frecuencia y la fase de la señal, y se aplicaban a los organoides (a los electrodos de la matriz); la actividad neuronal que surgía a continuación se registraba con esos mismos electrodos y se enviaba a un algoritmo de aprendizaje automático en un ordenador.
Para identificar las letras se empleó una máquina de vectores de soporte (SVM), que clasifica los patrones característicos de actividad neuronal. Un solo organoide alcanzaba una precisión del 61 % en la identificación de letras, y la combinación de los datos de tres organoides la elevaba hasta el 83 %. En una prueba adicional, el sistema con organoides se mostró más resistente a las interferencias artificiales que un algoritmo que procesaba directamente los datos de entrada con ruido, lo que alimenta la esperanza de que los sistemas biológicos superen a los convencionales en el procesamiento de datos mediante redes neuronales «vivas».
Los científicos aún no saben explicar por qué el trabajo conjunto de tres organoides dio mejores resultados que uno solo. Una de las hipótesis es que las diferencias en las conexiones neuronales y la actividad de cada estructura permiten obtener información complementaria. Es como recurrir a tres personas distintas para observar algo: cada una tendrá su propia visión de lo mismo, pero en conjunto se formará una idea más completa del objeto observado.
También conviene señalar que el experimento se llevó a cabo sin retroalimentación sobre la correcta identificación de las letras. Los organoides recibían información, pero esta no se reforzaba. Es decir, no había aprendizaje. Para los científicos era importante comprobar la posibilidad misma de que los organoides procesaran información inicialmente táctil, y lo han demostrado.
En el futuro, los investigadores se proponen estudiar el procesamiento de otras señales táctiles, como la información sobre la textura y los bordes de los objetos, así como la posibilidad de crear sistemas cerrados con retroalimentación. La computación biohíbrida se considera un campo prometedor, pero todavía no se ha demostrado que estos sistemas superen en la práctica a los procesadores electrónicos convencionales, aunque hay muchas ganas de lograrlo.