Este biocomputador utiliza neurônios humanos: rumo a uma IA ainda mais eficiente? 🖥️

A empresa Cortical Labs acaba de comercializar um computador que integra neurônios humanos cultivados em laboratório. Batizado de "CL1", ele abre caminho para uma nova era da inteligência artificial, combinando biologia e silício para aplicações médicas e tecnológicas inéditas.


Este biocomputador, fruto de seis anos de pesquisa, baseia-se em neurônios humanos cultivados em um chip de silício. Esses neurônios, alimentados em um ambiente controlado, interagem com um sistema operacional biológico (biOS) que simula um mundo virtual. Essa inovação promete avanços significativos, especialmente na descoberta de medicamentos e na modelagem de doenças, além de reduzir os testes em animais.

Uma fusão entre biologia e tecnologia

O CL1 utiliza neurônios humanos cultivados a partir de células-tronco, colocados em um chip de silício equipado com eletrodos. Esses eletrodos enviam e recebem sinais elétricos, criando uma interface entre a rede neural biológica e o sistema computacional. Essa simbiose permite uma comunicação fluida e uma adaptação rápida dos neurônios ao seu ambiente simulado.

Diferentemente dos computadores tradicionais, o CL1 aproveita a plasticidade natural dos neurônios, capazes de se reconfigurar de acordo com os estímulos recebidos. Essa flexibilidade, resultado de bilhões de anos de evolução, supera amplamente as capacidades dos modelos de IA atuais. Os neurônios, de certa forma, "se autoprogramam" para otimizar seu desempenho.

O sistema biológico é suportado por um ambiente controlado, que inclui bombas, uma mistura gasosa e controle de temperatura. Cada unidade CL1 é autônoma e consome pouca energia, com um consumo total de 850 a 1.000 watts para um rack de 30 unidades.

Como os neurônios são cultivados em laboratório?

Os neurônios usados no CL1 são cultivados a partir de células-tronco pluripotentes induzidas (iPSC), que são células capazes de se diferenciar em qualquer tipo de célula do corpo humano. Essas células-tronco são geralmente obtidas a partir de amostras de sangue ou tecidos, e depois reprogramadas em laboratório para se tornarem neurônios. Duas principais métodos são empregados para essa diferenciação.

O primeiro método utiliza pequenas moléculas para reproduzir as condições do desenvolvimento cerebral in utero, guiando as células-tronco a se transformarem em neurônios. O segundo método consiste em ativar diretamente genes específicos relacionados ao desenvolvimento neuronal, o que permite uma diferenciação mais direcionada. Cada abordagem tem suas vantagens: a primeira produz neurônios de alta pureza, enquanto a segunda gera uma diversidade celular mais próxima da do cérebro humano.

Uma vez diferenciados, os neurônios são colocados em um chip de silício equipado com eletrodos, onde formam uma rede neural funcional. Essa rede é então mantida em um ambiente controlado, com nutrientes, uma mistura gasosa adequada e uma temperatura estável, para garantir sua sobrevivência e bom funcionamento. Esse cultivo de neurônios em laboratório representa um avanço significativo para a pesquisa em neurociências e inteligência artificial.

Aplicações promissoras

O CL1 pode melhorar a pesquisa médica ao permitir testes de medicamentos mais precisos e personalizados. Ao reproduzir as reações neuronais humanas, ele oferece uma alternativa ética aos testes em animais, além de fornecer dados mais relevantes para o estudo de doenças neurológicas.


No campo tecnológico, esse biocomputador pode acelerar o desenvolvimento da IA, especialmente para robôs e sistemas automatizados. Sua capacidade de aprender rapidamente e se adaptar dinamicamente o torna uma ferramenta poderosa para aplicações que exigem tomada de decisão.

Por fim, o CL1 foi projetado para atender às necessidades de laboratórios de pesquisa, universidades e instituições acadêmicas, com um custo inicial de 35.000 dólares por unidade. Para pesquisadores que não dispõem dos recursos necessários para adquirir o hardware, a Cortical Labs oferece acesso remoto via cloud, batizado de "Wetware-as-a-Service". Essa solução permite o uso do biocomputador sem um investimento significativo em hardware, democratizando o acesso a essa tecnologia e abrindo caminho para colaborações internacionais.

Para saber mais: O que é inteligência biológica sintética (SBI)?

A inteligência biológica sintética (SBI) é uma forma de inteligência artificial que utiliza neurônios biológicos como substrato de cálculo. Diferentemente da IA tradicional, baseada em chips de silício, ela explora a plasticidade e a adaptabilidade naturais dos neurônios para criar sistemas mais dinâmicos e evolutivos. Esses neurônios, cultivados em laboratório, são capazes de se auto-organizar e formar redes, reproduzindo alguns aspectos do funcionamento do cérebro humano.

A SBI combina, assim, as vantagens da biologia e da tecnologia: os neurônios trazem uma flexibilidade e eficiência energética inigualáveis, enquanto os componentes eletrônicos garantem a precisão e a rapidez dos cálculos. Essa abordagem permite resolver problemas de alto nível, como a modelagem de doenças ou a otimização de sistemas automatizados, com maior rapidez e relevância.

Além disso, a SBI abre novas perspectivas éticas ao reduzir a dependência de testes em animais e oferecer um modelo mais próximo da biologia humana para a pesquisa médica. Ela representa um passo importante em direção a uma inteligência artificial mais "orgânica" e alinhada aos princípios biológicos.