La compañía FinalSpark ha construido un procesador informático formado por 16 organoides cerebrales humanos. Su nombre es Neuroplatform y es la primera plataforma en línea del mundo que ofrece acceso a neuronas biológicas in vitro para experimentación en bioinformática.
En un reciente artículo publicado en Frontiers, investigadores de esta startup suiza explican que la plataforma ya está siendo utilizada por grupos de investigación de universidades de Berlín, Bristol, Michigan o Nueva York, entre otras.
¿Pero qué son los organoides? Por resumir, se trata de compuestos de células cultivadas en laboratorio que dan lugar a órganos tridimensionales en miniatura que conservan, muy simplificadas, algunas funciones fisiológicas, lo que permite crear modelos para entender ciertas enfermedades, así como para probar nuevos tratamientos. Hasta ahora, se han cultivado modelos de muchos órganos, como el hígado, los riñones, el intestino o el cerebro, como es este caso.
organoides cerebrales a pleno rendimiento
La neuroplataforma ha estado operativa las 24 horas del día, los 7 días de la semana durante los últimos 4 años. Durante este tiempo, los organoides cerebrales han sido reemplazados más de 250 veces. «Teniendo en cuenta que colocamos al menos 4 organoides por cada una de las 4 matrices de electrodos múltiples y cambiamos todos los organoides simultáneamente, esto equivale a probar más de 1.000 organoides cerebrales. Inicialmente, su vida útil era de solo unas pocas horas, pero tras varias mejoras, se ha extendido hasta 100 días en el mejor de los casos», explican los creadores de Neuroplatform.
FinalSpark dice que su plataforma es capaz de aprender y procesar información y, debido a su bajo consumo de energía, podría reducir los impactos ambientales de la computación. En un artículo publicado en su web, explican cómo, aunque la inteligencia artificial no es hoy el mayor contribuyente a las emisiones de CO2, «el auge de los grandes modelos de IA, que se basan en el procesamiento de enormes cantidades de datos, nos hace pensar que cada vez tendrá más impacto en el problema del CO2 debido a la necesidad de aumentar el número de centros de procesamiento de datos». Por eso creen que es tan importante no confiar el futuro de la IA únicamente en la computación digital, que consume mucha energía.
«Una de las mayores ventajas de la computación biológica -explican- es que las neuronas computan información con mucha menos energía que las computadoras digitales. Se estima que las neuronas vivas pueden usar más de 1 millón de veces menos energía que los procesadores digitales actuales. Cuando los comparamos con las mejores computadoras del mundo, como Hewlett Packard Enterprise Frontier, podemos ver fácilmente que, para aproximadamente la misma velocidad y 1000 veces más memoria, el cerebro humano usa 10-20 W, en comparación con la computadora que usa 21 MW».
Cada uno de los organoides cerebrales desarrollados por FinalSpark es una estructura biológica construida a partir de unas 10 mil neuronas vivas, de unos 0,5 mm de diámetro. Las neuroesferas se utilizan para la investigación biomédica, para estudiar enfermedades cerebrales y para comprender mejor cómo funciona el cerebro humano. Se mantienen en dispositivos eléctricos para permitir el envío y la recepción de señales eléctricas hacia y desde las neuronas.
un gran reto para el futuro
«Por supuesto -señalan-, el uso de neuronas vivas para construir bioprocesadores de nueva generación no es una tarea fácil. A pesar de todas las ventajas, como la eficiencia energética, la escalabilidad y la capacidad probada para procesar información, los bioprocesadores de neuronas vivas son difíciles de desarrollar. Todavía no sabemos cómo programarlos. Necesitamos mucha experimentación para que funcionen. Pero si encontramos la manera de controlarlos, pueden convertirse en herramientas verdaderamente poderosas para la computación».
