sábado, enero 11, 2025

Células cerebrales humanas cultivadas en laboratorio aprenden a jugar Pong después de solo cinco MINUTOS de entrenamiento

Es el clásico videojuego con temática de tenis de mesa que obliga a los jugadores a mover una paleta verticalmente a través de una pantalla para golpear una pelota.

Y ahora incluso las células cerebrales humanas cultivadas en un laboratorio dominan el Pong.

Investigadores de la empresa emergente con sede en Melbourne, Cortical Labs, han demostrado por primera vez que 800.000 células cerebrales pueden realizar tareas dirigidas a objetivos, en este caso, Pong.

Los hallazgos sugieren que incluso las células cerebrales en una placa de Petri pueden exhibir una inteligencia inherente, modificando su comportamiento con el tiempo.

«Esta nueva capacidad de enseñar a los cultivos celulares a realizar una tarea en la que exhiben sensibilidad, al controlar la paleta para devolver la pelota a través de la detección, abre nuevas posibilidades de descubrimiento que tendrán consecuencias de gran alcance para la tecnología, la salud y la sociedad». dijo el Dr. Adeel Razi, autor del estudio.

“Sabemos que nuestros cerebros tienen la ventaja evolutiva de estar sintonizados durante cientos de millones de años para sobrevivir.

«Ahora, parece que tenemos a nuestro alcance dónde podemos aprovechar esta inteligencia biológica increíblemente poderosa y barata».

Investigadores de Cortical Labs, empresa de nueva creación con sede en Melbourne, han demostrado por primera vez que 800 000 células cerebrales que viven en un plato pueden realizar tareas dirigidas a objetivos, en este caso, Pong

¿Cómo se utilizarán los resultados?

El equipo ahora intentará ver qué sucede cuando DishBrain se ve afectado por medicamentos y alcohol.

«Estamos tratando de crear una curva de respuesta a la dosis con etanol; básicamente, ‘emborracharlos’ y ver si juegan peor, como cuando la gente bebe», dijo el Dr. Kagan.

En el futuro, los investigadores esperan que los hallazgos puedan allanar el camino para tratamientos para enfermedades neurodegenerativas.

«DishBrain ofrece un enfoque más simple para probar cómo funciona el cerebro y obtener información sobre condiciones debilitantes como la epilepsia y la demencia», dice el Dr. Hon Weng Chong, director ejecutivo de Cortical Labs.

Los científicos ya han podido cultivar células cerebrales en el laboratorio y leer su actividad.

Sin embargo, hasta ahora no ha sido posible estimular las células de forma estructurada y significativa.

El Dr. Brett Kagan, quien dirigió el estudio, explicó: «En el pasado, los modelos del cerebro se desarrollaron de acuerdo con la forma en que los informáticos creen que podría funcionar el cerebro.

‘Eso generalmente se basa en nuestra comprensión actual de la tecnología de la información, como la computación de silicio.

«Pero en verdad no entendemos cómo funciona el cerebro».

En el nuevo estudio, el equipo tomó células de ratón de cerebros embrionarios, así como algunas células cerebrales humanas, y cultivó 800.000 neuronas en un plato, en lo que llamaron ‘DishBrain’.

Las neuronas se conectaron a una computadora de tal manera que recibieron información sobre si su paleta estaba golpeando la pelota.

Se dispararon electrodos a la izquierda o a la derecha de una matriz para decirle a DishBrain de qué lado estaba la pelota, mientras que la frecuencia de las señales indicaba la distancia desde la paleta.

Usando sondas eléctricas que registraron ‘picos’, los investigadores monitorearon la actividad de la neurona y las respuestas a esta retroalimentación.

En el nuevo estudio, el equipo tomó células de ratón de cerebros embrionarios, así como algunas células cerebrales humanas, y cultivó 800 000 neuronas en un plato, en lo que llamaron 'DishBrain' (en la foto)

En el nuevo estudio, el equipo tomó células de ratón de cerebros embrionarios, así como algunas células cerebrales humanas, y cultivó 800 000 neuronas en un plato, en lo que llamaron ‘DishBrain’ (en la foto)

Pong es un videojuego clásico con temática de tenis de mesa que obliga a los jugadores a mover una paleta verticalmente a través de una pantalla para golpear una pelota.

Pong es un videojuego clásico con temática de tenis de mesa que obliga a los jugadores a mover una paleta verticalmente a través de una pantalla para golpear una pelota.

¿Qué es Pong?

Pong fue lanzado oficialmente el 29 de noviembre de 1972.

Al simulador de tenis de mesa bidimensional, el primer lanzamiento de Atari, se le atribuye ser uno de los progenitores de la industria de los videojuegos, que ahora tiene un valor fenomenal de $ 65 mil millones al año.

La simple simulación bidimensional del ping pong consiste simplemente en dos paletas que se mueven hacia arriba y hacia abajo para pasar un punto en movimiento entre cada jugador.

Sin embargo, su juego adictivo capturó la imaginación de miles de jugadores en todo el mundo, construyendo el estatus de Atari como un gigante de los videojuegos.

Los picos se hicieron más fuertes cuanto más movía una neurona su paleta y golpeaba la pelota.

Y cuando las neuronas fallaron la pelota, su estilo de juego fue criticado por un programa de software.

Esto demuestra que las neuronas pueden adaptar su actividad a un entorno cambiante de forma orientada a objetivos, en tiempo real.

El profesor Karl Friston, neurocientífico teórico de la UCL y coautor del estudio, dijo: «Sorprendentemente, las culturas aprendieron cómo hacer que su mundo sea más predecible actuando sobre él».

‘Esto es notable porque no se puede enseñar este tipo de autoorganización; simplemente porque, a diferencia de una mascota, estos minicerebros no tienen sentido de la recompensa y el castigo.

Pong no fue el único juego que probó el equipo.

«Sabes cuando el navegador Google Chrome falla y obtienes ese dinosaurio que puedes hacer saltar obstáculos (Proyecto Bolan)», dijo el Dr. Kagan.

«Lo hemos hecho y hemos visto algunos buenos resultados preliminares, pero todavía tenemos más trabajo por hacer en la creación de nuevos entornos para fines personalizados».

El equipo ahora intentará ver qué sucede cuando DishBrain se ve afectado por medicamentos y alcohol.

«Estamos tratando de crear una curva de respuesta a la dosis con etanol; básicamente, «emborracharlos» y ver si juegan peor, como cuando la gente bebe», dijo el Dr. Kagan.

En el futuro, los investigadores esperan que los hallazgos puedan allanar el camino para tratamientos para enfermedades neurodegenerativas.

«DishBrain ofrece un enfoque más simple para probar cómo funciona el cerebro y obtener información sobre condiciones debilitantes como la epilepsia y la demencia», dijo el Dr. Hon Weng Chong, director ejecutivo de Cortical Labs.

¿QUÉ ES UNA NEURONA Y CÓMO FUNCIONA?

Una neurona, también conocida como célula nerviosa, es una célula eléctricamente excitable que capta, procesa y transmite información a través de señales eléctricas y químicas. Es uno de los elementos básicos del sistema nervioso.

Para que un ser humano pueda reaccionar ante su entorno, las neuronas transportan estímulos.

La estimulación, por ejemplo el ardor del dedo con la llama de una vela, es transportada por las neuronas ascendentes al sistema nervioso central y, a cambio, las neuronas descendentes estimulan el brazo para sacar el dedo de la vela.

Una neurona típica se divide en tres partes: el cuerpo celular, las dendritas y el axón. El cuerpo celular, el centro de la neurona, extiende sus procesos llamados axón y las dendritas a otras células. Las dendritas normalmente se ramifican profusamente, haciéndose más delgadas con cada ramificación. El axón es delgado pero puede alcanzar distancias enormes.

Para hacer una escala comparable, el diámetro de una neurona es aproximadamente la décima parte del diámetro de un cabello humano.

Todas las neuronas son eléctricamente excitables. El impulso eléctrico llega principalmente a las dendritas, se procesa en el cuerpo celular para luego moverse a lo largo del axón.

En toda su longitud, un axón funciona simplemente como un cable eléctrico, simplemente transmitiendo la señal.

Una vez que la electricidad llega al final del axón, en las sinapsis, las cosas se vuelven un poco más complejas.

La clave de la función neural es el proceso de señalización sináptica, que es en parte eléctrico y en parte químico.

Una vez que la señal eléctrica llega a la sinapsis, la neurona libera una molécula especial llamada neurotransmisor.

Este neurotransmisor luego estimulará la segunda neurona, desencadenando una nueva ola de impulso eléctrico, repitiendo el mecanismo descrito anteriormente.

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