Os Biocomputadores Brain-in-a-Jar Podem agora Aprender a Operar Robôs
Universidade de Tianjin
As células cerebrais vivas integradas em biocomputadores organoides num chip são agora capazes de aprender a controlar robôs através do MetaBOC, um sistema de interação inteligente de código aberto. Esta extraordinária iniciativa visa realocar as células cerebrais humanas em corpos artificiais.
A biocomputação situa-se numa das fronteiras mais surreais da tecnologia emergente, possibilitada pela linguagem partilhada de sinais eléctricos entre neurónios e computadores. As células cerebrais humanas, cultivadas em grandes quantidades em chips de silício, podem interpretar sinais elétricos de um computador, processá-los e responder em conformidade.
Ainda mais significativo, estes biocomputadores são capazes de aprender. Este conceito surgiu pela primeira vez no projeto DishBrain da Universidade de Monash, na Austrália.
Cultivar células cerebrais em chips
No que poderia ser comparado a um cenário do Dr. Frankenstein, os investigadores cultivaram aproximadamente 800.000 células cerebrais num chip, colocaram-no num ambiente simulado e observaram como esta surpreendente entidade ciborgue dominava o jogo de Pong em aproximadamente cinco minutos. O projeto recebeu rapidamente financiamento dos militares australianos e evoluiu para uma empresa chamada Cortical Labs.
Laboratórios Corticais
Biocomputadores com neurónios humanos
Numa entrevista com Brett Kagan, Diretor Científico da Cortical Labs, este revelou que, mesmo nas suas fases iniciais, os biocomputadores melhorados com neurónios humanos parecem aprender significativamente mais rápido e com muito menos energia em comparação com os modernos chips de aprendizagem automática de IA. Exibem também maior “intuição, perceção e criatividade”. Notavelmente, os nossos cérebros, utilizando apenas 20 watts, funcionam como os processadores mais poderosos da natureza.
Kagan explicou: “Realizámos testes contra a aprendizagem por reforço e encontrámos um forte contraste no desempenho. Os sistemas biológicos, apesar de serem rudimentares e imperfeitos, ainda superam os melhores algoritmos de aprendizagem profunda em termos de rapidez com que requerem menos amostras para iniciar o aprendizagem significativa. .
Contudo, existem desvantagens, incluindo preocupações éticas e a necessidade de manter os componentes do “wetware”. Estes elementos biológicos devem ser nutridos, hidratados, com temperatura regulada e protegidos de germes e vírus. Em 2023, a Cortical Labs alcançou um recorde de manutenção de cerca de 12 meses.
FinalSpark
Avanços na organização das células cerebrais e na integração neuroquímica
Também relatamos projetos semelhantes, como na Universidade de Indiana, onde os investigadores permitiram que as células cerebrais se auto-organizassem num organoide esférico tridimensional “Brainoware” antes de inserir elétrodos, e na startup suíça FinalSpark, que começou a utilizar a dopamina como mecanismo de recompensa para os seus chips de biocomputação Neuroplataforma.
Se este é o seu primeiro encontro com a tecnologia cérebro-em-chip, vale a pena tirar um momento para absorver a natureza surpreendente deste trabalho. Os investigadores chineses estão agora a avançar ainda mais neste campo.
O projeto MetaBOC (Brain-On-Chip) combina os esforços do Laboratório Haihe de Interação Cérebro-Computador e Integração Humano-Computador da Universidade de Tianjin com equipas da Southern University of Science and Technology.
Universidade de Tianjin
Permitindo a interação cérebro-organoide com dispositivos eletrónicos
O software de código aberto liga biocomputadores cérebro-em-chip a dispositivos eletrónicos, permitindo que os organoides cerebrais interpretem sinais, interajam com o seu ambiente e aprendam tarefas.
A equipa de Tianjin utiliza organoides esféricos, como o Brainoware da Universidade de Indiana, que formam ligações neurais complexas semelhantes aos cérebros humanos. São cultivados com estimulação ultrassónica de baixa intensidade, melhorando as suas capacidades inteligentes.
O sistema MetaBOC utiliza algoritmos de IA para comunicar com a inteligência biológica das células cerebrais, integrando a inteligência artificial e biológica.
A equipa de Tianjin, ao apresentar imagens humorísticas, identifica a robótica como uma aplicação fundamental. Afirmam que um biocomputador cérebro-em-chip pode agora controlar um robô, aprendendo tarefas como evitar obstáculos e manipular objetos.
Como o organoide cerebral perceciona o mundo através de sinais elétricos, pode treinar num ambiente simulado para operar um robô, reduzindo os riscos para a sua componente biológica.
Universidade de Tianjin
Maquetes conceptuais vs. sistemas práticos Brain-on-Chip
Para esclarecer, os organoides cerebrais representados nas imagens do robô acima – semelhantes a chupa-chupas cor-de-rosa expostos – são maquetes conceptuais, ilustrando cenários de aplicações futuras, em vez de protótipos reais controlados pelo cérebro. Uma representação mais realista de como estes sistemas cérebro-no-chip se podem assemelhar em termos práticos é apresentada na imagem abaixo, fornecida pela Cortical Labs.
Laboratórios Corticais
É cada vez mais provável que as células cerebrais humanas possam em breve ser integradas em pequenos robôs, aprendendo a operá-los de forma eficaz.
Esta era marca avanços notáveis na ciência e na tecnologia. Iniciativas como o Neuralink visam ligar diretamente interfaces de computador de alta largura de banda com o cérebro, enquanto projetos como o MetaBOC cultivam células cerebrais humanas dentro de computadores. Simultaneamente, a indústria da IA está a esforçar-se por replicar e potencialmente superar a inteligência biológica com modelos baseados em silício.
À medida que estas fronteiras se alargam, surgem questões filosóficas profundas. Os cérebros dos pratos ou os sistemas de IA estão conscientes? Poderão tornar-se indistinguíveis dos seres sencientes? Que considerações éticas surgem entre as inteligências biológicas e as baseadas no silício?
“Na minha extensa entrevista”, reflecte Kagan, “mesmo que estes sistemas desenvolvessem consciência – o que considero improvável – surgiriam dilemas éticos, semelhantes aos que rodeiam os testes em animais conscientes ou hábitos de consumo.”
É surpreendente que a humanidade esteja agora a utilizar os componentes físicos da mente para desenvolver inteligências ciborgues capazes de controlar máquinas com precisão.
Em 2024, estamos a acelerar em direção à singularidade tecnológica, onde a IA poderá ultrapassar a inteligência humana e impulsionar avanços sem precedentes mais rapidamente do que os humanos conseguem gerir.
Que época estimulante para se estar vivo – embora a nossa existência possa não ser simplesmente a de células ligadas a um chip numa placa de laboratório, pelo menos não tanto quanto o conhecimento atual sugere.
Leia o Artigo Original: New Atlashttps://newatlas.com/robotics/brain-organoid-robot/
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