Crear copias digitales de cerebros

Al igual que un piloto puede practicar maniobras en un simulador de vuelo, los científicos pronto podrán realizar experimentos con una simulación realista de un cerebro. Unos investigadores han utilizado un modelo de inteligencia artificial para construir un “gemelo digital” de la región cerebral que procesa información visual.

Por ahora, estos investigadores se han limitado a trabajar con cerebros de ratón, aunque esperan hacerlo con cerebros humanos en el futuro.

La copia cerebral digital creada para las pruebas se entrenó con grandes conjuntos de datos de actividad cerebral recolectados en la corteza visual de ratones reales mientras veían filmaciones. Una vez completada la fase de aprendizaje del sistema de inteligencia artificial, la copia cerebral sirvió para predecir la reacción de decenas de miles de neuronas a nuevos vídeos e imágenes.

El logro es obra de un equipo integrado, entre otros, por Eric Wang, del Baylor College de Medicina en Houston, y Paul Fahey, de la Universidad de Stanford, en Estados Unidos ambas instituciones.

A diferencia de modelos digitales previos de la corteza visual impulsados por inteligencia artificial, que podían simular la respuesta del cerebro solo ante el tipo de estímulos visuales empleados al recolectar los datos sobre sus reacciones con los cuales fueron entrenados, el nuevo modelo puede predecir la respuesta cerebral a una amplia gama de nuevos estímulos visuales. Incluso puede hacer conjeturas sobre características anatómicas de cada neurona.

El nuevo modelo es un ejemplo de una clase relativamente nueva de modelos de inteligencia artificial capaces de aprender a partir de grandes conjuntos de datos y luego aplicar ese conocimiento a nuevas tareas y nuevos tipos de datos. ChatGPT es un ejemplo conocido de modelo de esta clase que puede aprender de grandes cantidades de texto para luego comprender nociones adicionales y generar texto nuevo.

La copia digital del cerebro de alguien permitiría estudiar en ella el funcionamiento del cerebro original, como el estudio neurológico sobre una mujer puede revelar cosas sobre la neurología de su hermana gemela. (Imagen: Emily Moskal / Stanford Medicine)

“En muchos sentidos, la semilla de la inteligencia es la capacidad de generalizar de manera fiable”, sostiene Andreas Tolias, de la Universidad de Stanford y miembro del equipo de investigación y desarrollo.

Wang, Fahey, Tolias y sus colegas exponen los detalles técnicos de su avance en la revista académica Nature, bajo el título “Foundation model of neural activity predicts response to new stimulus types”. (Fuente: NCYT de Amazings)