La inteligencia organoide podría aumentar enormemente la capacidad de procesamiento de la IA con células cerebrales humanas

Todo el mundo se afana ahora por integrar la IA en el mayor número posible de facetas de la vida humana. Redes neuronales y aprendizaje automático pueden ofrecer velocidades de procesamiento muy mejoradas, pero estos aspectos siguen dependiendo de vías digitales que quizá nunca imiten del todo la estructura biológica del cerebro humano. El siguiente paso en la mejora de la IA sería combinar lo mejor del mundo digital y del mundo biológico. Algunos científicos ya están experimentando con esta posibilidad, pues un nuevo artículo publicado en la revista académica Frontiers of Science profundiza en el ámbito de los bioordenadores y la inteligencia organoide (IO).

Hoy en día, todas las aplicaciones de IA dependen de la potencia de cálculo de potentes CPU o GPU. La inteligencia artificial, por su parte, pretende lograr "avances sin precedentes en velocidad de cálculo, potencia de procesamiento, eficiencia de datos y capacidad de almacenamiento" aprovechando la complejidad de los cultivos celulares de laboratorio reutilizados a partir de células de piel adultas que constan de grupos tridimensionales de neuronas y otras células cerebrales.

En lugar de entrenar modelos informáticos para reproducir los procesos del pensamiento humano, una solución más eficaz sería combinar métodos de procesamiento digital con estructuras cerebrales biológicas. Thomas Hartung, catedrático de la Escuela Bloomberg de Salud Pública de la Universidad John Hopkins y uno de los coautores del citado artículo científico, explica:

Los ordenadores basados en el silicio son ciertamente mejores con los números. Por ejemplo, AlphaGo (la IA que venció al jugador de Go número 1 del mundo en 2017) se entrenó con datos de 160.000 partidas. Una persona tendría que jugar cinco horas al día durante más de 175 años para experimentar esa cantidad de partidas.

Estamos llegando a los límites físicos de los ordenadores de silicio porque no podemos meter más transistores en un chip diminuto. El cerebro tiene un cableado completamente distinto. Tiene unos 100.000 millones de neuronas conectadas a través de más de 1.015 puntos de conexión. Es una diferencia de potencia enorme en comparación con nuestra tecnología actual.

Aunque las nuevas formas de encoger los transistores más allá del Angstrom la eficiencia energética de los circuitos informáticos seguiría sin acercarse a las capacidades de las células cerebrales humanas en este sentido. Hartung especifica que "la cantidad de energía empleada en entrenar a AlphaGo es superior a la necesaria para mantener a un adulto activo durante una década".

Por ahora, los científicos han conseguido construir organoides que contienen unas 50.000 células. Es un comienzo prometedor, pero, para que la IA pueda tener un uso práctico más allá de lo que es capaz de hacer ahora, Hartung cree que los organoides deben llegar a tener más de 10 millones de células. Con las posibilidades actuales, pasarán años, incluso décadas, antes de que se consigan estructuras organoides tan complejas, así que hay tiempo suficiente para desarrollar un código ético para este enfoque. Para poner las cosas en perspectiva, otro coautor, el Dr. Brett Kagan, demostró en un estudio de diciembre de 2022 cómo una única estructura plana de células cerebrales es capaz de aprender a jugar al Pong.

Además de potenciar la capacidad de procesamiento de las aplicaciones de IA, la OI también podría ayudar a identificar curas para enfermedades neurológicas degenerativas como el Alzheimer o incluso a descubrir diversas sustancias que potencien las capacidades de aprendizaje y memoria humanas.

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