Un grupo de científicos ha creado un organoide denominado 'Brainoware' que simula la estructura y funcionamiento del cerebro humano y, mediante inteligencia artificial, es capaz de reconocer el habla humana.
Los organoides son versiones en tres dimensiones de los órganos humanos que se fabrican, mediante métodos de cultivo celular, en los laboratorios.
El hallazgo, publicado este lunes en la revista Nature Electronics, consiste en un sistema informático híbrido formado por 'hardware' electrónico y un organoide cerebral capaz de realizar tareas como el reconocimiento del habla humana.
Soluciones eficientes mediante la inteligencia artificial (IA)
Los científicos lo desarrollaron en la carrera por ofrecer soluciones eficientes mediante la inteligencia artificial (aprendizaje automático y modelos de redes neuronales artificiales) a la cada vez más demandada potencia de cálculo.
A paper in @NatureElectron reports a hybrid computing system, called Brainoware, consisting of electronic hardware and a brain organoid, which can perform tasks such as speech recognition and nonlinear equation prediction. https://t.co/p0zspVVaUV pic.twitter.com/7ZbLNZANlF
— Nature Portfolio (@NaturePortfolio) December 11, 2023
Para ello, los investigadores crearon este organoide cerebral tridimensional mediante el cultivo artificial de células madre humanas para desarrollar tejidos similares al cerebro capaces de reproducir ciertos aspectos de su estructura y función.
El organoide cuenta con diferentes identidades celulares cerebrales, incluidas neuronas en fase inicial y maduras, y el desarrollo temprano de estructuras parecidas al cerebro (como zonas ventriculares) para la formación, función y mantenimiento de redes neuronales.
Este 'cerebro' artificial recibe entradas mediante estimulación eléctrica y envía salidas a través de la actividad neuronal. El organoide lleva incorporado un tipo de red neuronal artificial conocida como 'computación de reservorio', capaz de capturar y recordar información. Los autores demostraron la capacidad de su descubrimiento para el reconocimiento del habla.
Precisión aproximada del 78 %
En este caso, el sistema informático tuvo que reconocer los sonidos vocálicos japoneses de un individuo entre las voces de otras ocho personas (se utilizaron 240 clips de audio).
El sistema mejoró con el entrenamiento y alcanzó una precisión aproximada del 78 %, indica el estudio.
"Puede que queden décadas hasta que podamos crear sistemas bioinformáticos completos, pero es probable que esta investigación genere conocimientos fundacionales sobre los mecanismos del aprendizaje, el desarrollo neuronal y las implicaciones cognitivas de las enfermedades neurodegenerativas", dijo la investigadora de la Universidad de Johns Hopkins, Lena Smirnova, revisora de la investigación.
Fuente: DW / FEW (EFE, Nature Electronics)