Um biocomputador híbrido pode completar tarefas como reconhecimento de voz. A tecnologia foi desenvolvida por pesquisadores a partir da combinação de um tecido cerebral humano cultivado em laboratório com circuitos eletrônicos convencionais.
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Desenvolvimento da tecnologia
- Os pesquisadores chamaram o sistema de Brainoware.
- Ele incorpora organoides cerebrais, feixes de células humanas que imitam tecidos que são usados em pesquisas para modelar órgãos.
- Eles são feitos a partir de células-tronco capazes de se especializar em diferentes tipos de células.
- Neste caso, eles foram transformados em neurônios, semelhantes aos encontrados em nossos cérebros.
- De acordo com o estudo, publicado na revista Nature, o biocomputador pode ser integrado com sistemas de inteligência artificial, ou formar a base de modelos aprimorados do cérebro em pesquisas de neurociência.
Ferramenta pode ajudar a estudar o cérebro humano
Para desenvolver o sistema Brainoware, os pesquisadores inseriram um único organoide em uma placa contendo milhares de eletrodos para conectar o cérebro a circuitos elétricos. Eles então traduziram as informações que querem inserir em um padrão de pulsos elétricos que entregam ao organoide. A resposta do tecido cerebral é captada por um sensor e “decodificada” usando um algoritmo de aprendizado de máquina que pode identificar as informações com as quais se relaciona.
Para testar as capacidades da tecnologia, a equipe usou essa técnica para fazer reconhecimento de voz, treinando o sistema em 240 gravações de oito pessoas falando, traduzindo o áudio em elétrico para entregar ao organoide. O mini cérebro reagiu de forma diferente a cada voz, gerando um padrão diferente de atividade neural. A IA aprendeu a interpretar essas respostas para identificar o falante. Após o treinamento, o sistema conseguiu identificar vozes com uma precisão de 78%.
O biocomputador pode ser usada para estudar o cérebro, uma vez que os organoides cerebrais podem replicar a arquitetura e a função de um cérebro em funcionamento de maneiras que culturas de células simples não conseguem. Há potencial para usar Brainoware para modelar e estudar distúrbios neurológicos, como a doença de Alzheimer. Também poderia ser possível testar os efeitos e toxicidades de diferentes tratamentos, vendo como os organoides reagem.
O próximo passo dos pesquisadores é investigar se e como os organoides cerebrais podem ser adaptados para completar tarefas mais complexas e projetá-los para serem mais estáveis e confiáveis. Isso será crucial se eles forem incorporados aos microchips de silício atualmente usados na computação de IA, destaca o estudo.
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