¿La era de los cerebros digitales? Científicos logran recrear la corteza visual en un modelo de IA

Esto es realmente interesante y emocionante en partes iguales.

Unos científicos consiguieron un avance sin precedentes en el campo de la neurociencia al desarrollar una copia digital de la corteza visual de ratones mediante inteligencia artificial. Este modelo no solo replica las reacciones del cerebro observadas durante el entrenamiento, sino que puede predecir cómo responderían decenas de miles de neuronas ante estímulos nuevos.

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El proyecto, liderado por Eric Wang del Baylor College de Medicina y Paul Fahey de la Universidad de Stanford, representa un salto cualitativo respecto a modelos anteriores. "Estamos creando verdaderos gemelos digitales del cerebro que pueden ayudarnos a entender su funcionamiento sin intervenir físicamente en él", explicaron los investigadores.

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Un cerebro virtual que aprende y predice para los científicos

Lo revolucionario de este sistema es su capacidad para generalizar. A diferencia de modelos anteriores que solo funcionaban con estímulos similares a los usados en su entrenamiento, esta nueva versión puede anticipar reacciones cerebrales ante imágenes y videos completamente desconocidos para el sistema.

El modelo se entrenó utilizando extensas bases de datos de actividad neuronal recopiladas de ratones reales mientras observaban diferentes filmaciones. Una vez completado el entrenamiento, el sistema demostró poder predecir correctamente las reacciones neuronales a nuevos estímulos e incluso inferir características anatómicas de neuronas individuales.

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Aunque por ahora los científicos trabajaron exclusivamente con cerebros de ratones, su objetivo es aplicar esta tecnología a cerebros humanos en el futuro. Esto podría transformar radicalmente la investigación neurológica, permitiendo experimentar con estos "gemelos digitales" en lugar de hacerlo directamente en pacientes.

"En muchos sentidos, la semilla de la inteligencia es la capacidad de generalizar de manera fiable", explicó Andreas Tolias, investigador de Stanford y miembro clave del equipo. Este enfoque aprovecha el mismo tipo de arquitectura de IA que impulsa sistemas como ChatGPT, pero aplicado a datos neuronales en lugar de texto.

Del laboratorio al futuro de la medicina neurológica

La creación de copias digitales personalizadas del cerebro abriría posibilidades fascinantes. "Sería como estudiar a una persona mediante su gemelo idéntico", compararon los científicos. Esto facilitaría probar tratamientos, comprender enfermedades neurodegenerativas o estudiar respuestas cerebrales a fármacos sin riesgos para los pacientes.

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Los detalles técnicos completos del estudio fueron publicados en la prestigiosa revista Nature, bajo el título "Foundation model of neural activity predicts response to new stimulus types", estableciendo un hito en la intersección entre neurociencia e inteligencia artificial.

Este avance se suma a la creciente tendencia de utilizar la IA como herramienta de investigación médica, posicionando los gemelos digitales cerebrales como una tecnología que podría revolucionar tanto el diagnóstico como el tratamiento de condiciones neurológicas en las próximas décadas.

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