¿Cuántas neuronas necesitas para jugar a videojuegos?

El cerebro es un complejísimo entramado celular compuesto por una enorme cantidad de piezas. Entre ellas, las más conocidas son las neuronas; células capaces de establecer conexiones y transmitirse información unas a otras mediante sustancias denominadas neurotransmisores. Estas conexiones son la base de nuestra inteligencia, ya que las rutas que recorren los estímulos nerviosos marcan nuestra forma de pensar, atesoran nuestros recuerdos y determinan nuestras habilidades. Todavía nos queda mucho por aprender sobre cómo funcionan estos entramados celulares, pero gracias a un artículo publicado en Neuron estamos más cerca de comprender los procesos de aprendizaje y de creación de la inteligencia.

Videojuegos y células en cultivo

Los científicos llevan años cultivando neuronas en el laboratorio para estudiar cómo estas células interaccionan con el medio, tratar de recrear procesos cerebrales o para buscar nuevos tratamientos en enfermedades neurológicas de toda índole. Sin embargo, la aparición de la inteligencia a partir de las conexiones de nuestras células es un proceso tan extraordinariamente complejo que todavía estamos lejos de comprender. Ahora bien, en los últimos años se están dando pasos de gigante en el campo de la neurología que permitirán en un futuro responder a estas preguntas. Entre esos hitos recientes, encontramos que unos científicos del Cortical Labs en Melbourne, Australia, han conseguido enseñar a una masa de 800.000 neuronas a jugar al videojuego Pong.

Para llevar a cabo el experimento, el equipo de investigación tomó células de ratón procedentes de cerebros embrionarios, así como algunas células cerebrales humanas derivadas de células madre, y las cultivaron en unas cubetas con microelectrodos. La función de los microelectrodos era doble; tenían tanto la capacidad de estimularlas como de leer su actividad eléctrica. Como comentó el Dr. Brett Kagan, primer autor del artículo, la pregunta que trataban de responder era: “¿podemos interactuar con las neuronas de forma que se aproveche la inteligencia que poseen inherentemente?” Así que trataron de buscar la respuesta en el entorno virtual que ofrece un videojuego. El juego Pong, basado en el pimpón, es suficientemente complejo para estudiar los procesos, pero a su vez es tan sencillo jugar que pueden programar los movimientos para que unas pocas células sean capaces de mover las palas arriba o abajo.

Cómo enseñar pimpón a las células

Mientras las células jugaban, los investigadores registraban la actividad de las neuronas y sus respuestas una cuadrícula virtual. Los picos de actividad se hacían más intensos cuanto más movía una neurona su paleta y golpeaba la pelota. Ahora bien, cuando las neuronas fallaban el golpe, un programa de software castigaba el error estimulando células de forma aleatoria. Por tanto, gracias a este tipo de estimulación, las células fueron capaces de comprender que eran capaces de crear un entorno más controlado si golpeaban la pelota, porque “sabían” que el golpe significaba que se iba a estimular una zona concreta. Tras un pequeño entrenamiento, golpear la pelota se convertía en su objetivo. Este experimento permite demostrar que las neuronas adaptan su actividad a un entorno en constante cambio, de forma orientada a los objetivos y en tiempo real. Por tanto, la belleza del experimento propuesto por el Dr. Brett Kagan radica en dotar de “sensaciones” a una masa de neuronas, que per se no poseen la capacidad de relacionarse con el medio y entender que tienden a modificar ese medio para que las sensaciones sean más agradables para ellas.

El Pong no fue el único juego que probó el equipo de Kagan. También intentaron el mismo método con “Proyecto Bolan” el dinosaurio que ha de saltar obstáculos cuando se bloquea el navegador Google Chrome. En palabras del propio Kagan: “Lo hemos hecho y hemos visto algunos buenos resultados preliminares, pero todavía tenemos que trabajar más en la construcción de nuevos entornos para fines personalizados”.

¿Podrán jugar las células borrachas?

Aparte de la curiosidad de ver a una masa de células jugando a videojuegos, estos experimentos pueden servir para comprender cómo afectan el alcohol, las drogas o los medicamentos a la función cognitiva. Añadir las sustancias a los cultivos celulares antes o después de que hayan conseguido dominar un videojuego permitirá comparar cuánto les afectan estas sustancias a la forma de aprender, de memorizar y de controlar el medio que les rodea y cómo negar esos efectos. Así se puede ayudar a crear tratamientos más efectivos para personas con drogodependencia que busquen ayuda.

QUE NO TE LA CUELEN

• Aunque esto puede sonar muy futurista y que podríamos conectarnos dentro de poco a un ordenador, nada más lejos de la realidad. Todavía estamos lejos de comprender todos los procesos cerebrales y las “descargas de datos” desde el cerebro a ordenadores únicamente son posibles en la ciencia ficción. Sin embargo, las interfaces cerebro-máquina sí que son reales y, con el debido entrenamiento, se ha podido controlar con la mente desde procesadores de texto hasta drones.

REFERENCIAS (MLA)

• Kagan, Brett J. et al. “In Vitro Neurons Learn And Exhibit Sentience When Embodied In A Simulated Game-World”. Neuron, 2022. Elsevier BV, https://doi.org/10.1016/j.neuron.2022.09.001.