En Resumen
- Investigadores de Harvard y Google DeepMind crearon una rata virtual controlada por un cerebro de IA, capaz de imitar con precisión el movimiento de las ratas reales.
- Utilizando datos de alta resolución de ratas reales, la red neuronal artificial detrás de la rata virtual fue entrenada para predecir la actividad neural con alta precisión.
- Este avance promete una mejor comprensión de cómo los cerebros controlan movimientos complejos y coordinados, y podría llevar a mejoras en sistemas de control robótico y terapias para trastornos del movimiento.
La ciencia ha construido una mejor rata, controlada por un cerebro de inteligencia artificial (IA).
Este roedor virtual, desarrollado por investigadores de Harvard y el laboratorio de IA DeepMind de Google, es capaz de imitar con precisión el movimiento de las ratas reales, un logro significativo que promete avanzar en nuestra comprensión de cómo los cerebros controlan movimientos complejos y coordinados.
Es un logro que incluso los robots más avanzados de hoy en día luchan por replicar, y el equipo cree que sus hallazgos podrían brindar una agilidad vastamente mejorada a los futuros robots.
El profesor Bence Ölveczky del Departamento de Biología Organísmica y Evolutiva de Harvard fue el encargado de liderar el esfuerzo, utilizando datos de alta resolución registrados de ratas reales para entrenar la red neuronal artificial. Su laboratorio está dedicado a la exploración mecanicista de cómo el cerebro hace que los miembros se muevan.
"Descubrimos que la actividad neural… fue mejor predicha por la actividad de la red del roedor virtual que por cualquier característica de los movimientos de la rata real, lo que es consistente con ambas regiones implementando dinámicas inversas", escribieron los investigadores.
Según el estudio publicado en la revista Nature, la simulación virtual de ratas fue creada utilizando el simulador de física MuJoCo, incorporando fuerzas realistas como la gravedad para imitar condiciones del mundo real. La red neuronal artificial que impulsa los movimientos de la rata virtual fue entrenada en modelos de dinámica inversa, lo que le permite predecir la actividad neural en ratas reales con alta precisión.
El informe señaló que los resultados pueden ayudar a los científicos a interpretar la actividad neural en diferentes comportamientos y relacionarla con los principios del control motor. Los principios derivados del estudio de la rata virtual tienen implicaciones para el desarrollo de sistemas de control robótico mejorados.
“Estos resultados demuestran cómo la simulación física de animales virtuales biomecánicamente realistas puede ayudar a interpretar la estructura de la actividad neural en diferentes comportamientos y relacionarla con los principios teóricos del control motor”, dice la investigación.
“Hemos aprendido mucho del desafío de construir agentes incorporados: sistemas de IA que no solo tienen que pensar de manera inteligente, sino que también tienen que traducir ese pensamiento en acción física en un entorno complejo”, dijo Matthew Botvinick de Google Deepmind al Harvard Gazette. “Parecía plausible que tomar este mismo enfoque en un contexto de neurociencia podría ser útil para proporcionar ideas tanto en el comportamiento como en la función cerebral.”
El equipo empleó técnicas de vanguardia como la inteligencia artificial, el aprendizaje profundo por refuerzo y el seguimiento del movimiento en 3D para permitir que la rata virtual replique una amplia gama de comportamientos naturales, incluidos aquellos para los que no fue entrenada explícitamente. El enfoque podría establecer un nuevo campo de "neurociencia virtual", señaló el artículo, proporcionando una plataforma accesible para estudiar las bases neuronales de los comportamientos naturales y comprender mejor cómo los cerebros controlan el movimiento.
Esta área de estudio es crucial para el desarrollo de prótesis avanzadas e interfaces cerebro-máquina como Neuralink o la tecnología que está siendo desarrollada por Precision Neuroscience.
Las ideas obtenidas de este trabajo podrían llevar a nuevas terapias para trastornos del movimiento al recrear circuitos neuronales. Además, la rata virtual ofrece un modelo transparente para estudiar circuitos neuronales y los efectos de las enfermedades en estos circuitos, según señaló el estudio.
En el futuro, los investigadores planean darle autonomía a la rata virtual para resolver tareas encontradas por las ratas reales, avanzando aún más en la comprensión de los algoritmos cerebrales para la adquisición de habilidades.
Ölveczky no pudo proporcionar comentarios adicionales a Decrypt.
Editado por Ryan Ozawa.