Orgánulos cerebrales humanos realizan tareas de bioprocesamiento energéticamente eficientes

La empresa tecnológica suiza Final Spark ha lanzado con éxito Neuroplatform, la primera plataforma de bioprocesamiento del mundo donde orgánulos cerebrales humanos (versiones miniaturizadas de órganos cultivadas en laboratorio) realizan tareas computacionales en lugar de chips de silicio. 

Esta primera instalación cuenta con la capacidad de procesamiento de 16 orgánulos cerebrales, los cuales, según afirma la compañía, consumen un millón de veces menos energía que sus equivalentes de silicio.

Los chips basados en silicio, que han revolucionado la computación al hacerla más pequeña y fácil de escalar, también son conocidos por su ineficiencia. 

Los transistores de estos chips consumen mucha energía, y a medida que aumentan aplicaciones como el desarrollo de modelos de inteligencia artificial (IA), el impacto de estas ineficiencias también se vuelve más evidente.

Según los cálculos de Final Spark, solo el entrenamiento del popular modelo de lenguaje grande GPT-3 que impulsó a ChatGPT en sus inicios consumió 10 GWh de energía. Esta es una enorme cantidad, 6.000 veces más energía que la que consume una ciudad europea promedio en todo un año.

Reemplazar los chips de silicio por bioprocesadores podría conducir a enormes ahorros de energía. Final Spark permite que los laboratorios de investigación experimenten el poder de los procesadores biológicos en Neuroplatform. 

¿Cómo funciona Neuroplatform?

Dado que Neuroplatform utiliza tejido cerebral humano para procesar datos, es esencialmente una plataforma donde se unen hardware, software y biología. Los investigadores a menudo se refieren a este tipo de sistema como “wetware” porque implica un componente biológico.

Final Spark ha hecho posible el funcionamiento de estos variados componentes a través de una configuración innovadora llamada Arreglos de Múltiples Electrodos (MEAs), donde se colocan las masas tridimensionales de tejido cerebral.

Cada MEA tiene cuatro orgánulos cerebrales que se conectan con ocho electrodos. Estos electrodos cumplen el doble rol de estimular los orgánulos y registrar los datos que procesan. 

La transferencia de datos se realiza a través de conversores digitales analógicos con una resolución de 16 bits y una frecuencia de 30 kHz. Un sistema microfluídico proporciona soporte vital a los MEAs, y cámaras pueden monitorear su operación general.

En el lado del software, Neuroplatform incluye una pila que facilita el ingreso de variables para cálculos y la lectura e interpretación de los datos de salida.

¿Cuánto tiempo funciona un bioprocesador?

Final Spark afirma que su procesador consumirá un millón de veces menos energía que un chip de silicio. Sin embargo, la parte viva de su configuración computacional también conlleva una desventaja: morirá y dejará de funcionar en algún momento.

A diferencia de los chips de silicio, que solo necesitan electricidad y pueden durar años, o incluso décadas, cuando se utiliza un componente biológico, se necesita suministrar energía al sistema y aún así enfrentar su muerte.

Final Spark enfrentó muchos desafíos en sus primeros años, ya que los orgánulos morían en apenas unas horas. La empresa ha trabajado en esta deficiencia y mejorado sus sistemas MEA para garantizar que los orgánulos vivan 100 días.

Neuroplatform ahora está abierta a usuarios institucionales para investigación y desarrollo. Este acceso tiene un costo de $500 por usuario por mes calendario, según informó Tom’s Hardware. 

Tras asociarse con nueve institutos, Final Spark espera crear pronto el primer procesador viviente del mundo.

Vía | Orgánulos cerebrales humanos realizan tareas de bioprocesamiento energéticamente eficientes – Tecnología con Juancho (tecnologiaconjuancho.com)

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