Células humanas cultivadas en laboratorio aprenden a matar en un videojuego
‘Doom’ no es un videojuego sencillo. Si lo has jugado, ya sabes que hace falta ser muy hábil con el mando y tener buena puntería para poder completarlo. Si no es así, es bastante probable que lo pases algo mal hasta que le … cojas el truco, porque a jugar también se aprende. Y eso es posible hasta para las células que no tienen ni manos ni ojos.
Recientemente, la empresa de biotecnología australiana Cortical Labs ha conseguido enseñar a cerca de 200.000 neuronas humanas vivas, ubicadas en un microchip, a jugar a la primera edición de la legendaria franquicia de disparos, lanzada al mercado en 1993. Y no parece que lo hagan demasiado mal.
Por lo que se puede ver en las imágenes compartidas por el laboratorio, son perfectamente capaces de esquivar disparos y acabar con enemigos; aunque, al menos de momento, no están listas para batir ningún récord ni para ganar algún campeonato de deportes electrónicos.
«No tienen el nivel para los ‘esports’. Ahora mismo juegan como un principiante que no ha visto un ordenador en su vida, y de hecho es así en este caso», explica Brett Kagan, director científico de Cortical Labs. «Sin embargo, pueden buscar enemigos, pueden girar al personaje y, cuando las matan en la partida muchas veces, aprenden. Aunque no lo hagan como un humano o un animal», remata el investigador.
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Esta no es la primera vez que la compañía de biotecnología enseña a sus neuronas vivas a jugar a un videojuego. En 2022, empleó un sistema llamado DishBrain para enseñar a 800.000 células humanas a jugar al clásico y divertido ‘Pong’ de 1972, en el que todo pasa por deslizar una barra de arriba a abajo por la pantalla para tratar de devolver una pelota al rival.
«Fue un gran hito porque demostró aprendizaje adaptativo en tiempo real enfocado a objetivos», afirma Kagan sobre este trabajo, aunque reconoce que, al final, se trata de un videojuego muy básico y sencillo de dominar. Algo que no se cumple en el caso de ‘Doom’, que «es caos»: «Está en tres dimensiones. Tiene enemigos. Necesitas explorar su entorno. Y es difícil». Por lo tanto, el procedimiento para que las neuronas aprendiesen a jugarlo debía ser diferente.
Responder a estímulos
Enseñar a las células a jugar al ‘Pong’ le llevó a la empresa unos 18 meses y mucho esfuerzo. Para dar el siguiente paso y conseguir que aprendiesen a hacer lo mismo en ‘Doom’, conectaron el juego a su ordenador comercial CL1, el primero que sustituye los procesadores de toda la vida por el empleo de neuronas humanas vivas. Y lo consiguieron aproximadamente en una semana una vez que el sistema estuvo preparado.
En 2022, la empresa ya consiguió enseñar a neuronas cultivadas sobre un chip a jugar al clásico ‘Pong’ de 1972
Para ello, la biotecnológica cultivó miles de neuronas humanas sobre chips equipados con diminutos electrodos capaces de enviar señales eléctricas a las células y registrar su actividad. A continuación, el videojuego se conectó al sistema mediante un nuevo software que traduce lo que ocurre en la pantalla en patrones de estimulación eléctrica.
De esta forma, cuando aparecen enemigos u otros elementos importantes, el ordenador envía señales eléctricas a distintas zonas de la red. Gracias a ellas, las neuronas responden generando impulsos y el sistema los interpreta como acciones dentro del juego, como moverse, girar o disparar.
La clave del logro es, precisamente, el CL1. Fue anunciado en el Mobile World Congress de 2025 y funciona como una suerte de sistema híbrido entre biología y electrónica. En lugar de depender únicamente de circuitos de silicio como los ordenadores de toda la vida, integra neuronas humanas cultivadas en laboratorio sobre un chip. Estas se obtienen a partir de células adultas -procedentes, por ejemplo, de la piel o de la sangre- y se transforman en neuronas capaces de formar redes y comunicarse entre sí.
Para jugar a ‘Doom’, el chip de Cortical Labs albergó unas 200.000 neuronas.
(Cortical Labs)
Una vez cultivadas, las células se colocan sobre un chip. Los electrodos permiten que el sistema les envíe señales eléctricas y, al mismo tiempo, registre su actividad. En otras palabras, el chip es capaz de comunicarse con las células y estas responden con impulsos. Pero eso no significa que las neuronas sean conscientes de lo que ocurre ni que puedan ‘ver’ el juego como lo haría una persona, que, además, tiene 86.000 millones de neuronas en su cerebro.
Muchas más de las que se han empleado aquí. «Sí, (el sistema) está vivo, y sí, es biológico, pero en realidad se utiliza como material que puede procesar información de formas muy especiales que no podemos recrear en el silicio», dice el director científico de la empresa.
Las neuronas aprendían de las decisiones que tomaban jugando al ‘Doom’.
(Cortical Labs)
Para que las neuronas fuesen capaces de mejorar jugando a ‘Doom’, se cambiaban las señales eléctricas que recibían las neuronas cuando perdían una partida o tomaban alguna mala decisión. En cambio, cuando la respuesta era correcta -por ejemplo, esquivar un ataque o disparar a un enemigo- la estimulación se mantenía estable. Con el tiempo, las células reorganizaban sus conexiones y empezaban a emplear los patrones más eficaces. Esto no les permite desenvolverse tan bien como lo haría un ‘gamer’ experimentado, pero al menos posibilita que el sistema sea capaz de defenderse.
Futuras aplicaciones
Más allá de la capacidad de las neuronas para aprender a jugar a ‘Doom’, los científicos creen que el sistema ideado por Cortical Labs puede tener futuras aplicaciones médicas. Así lo piensa, por ejemplo, el investigador de la Universidad de Reading (Reino Unido) Yoshikatsu Hayashi, que apunta, en declaraciones recogidas por ‘New Scientist’, que el ingenio puede acercarnos al desarrollo de un brazo robótico que sea controlado, directamente, por neuronas. Algo que podría revolucionar el desarrollo de prótesis. «Jugar a ‘Doom’ es una versión más sencilla de controlar un brazo entero», destaca el investigador, que actualmente se encuentra trabajando en este campo.
Los científicos esta tecnología puede significar un gran avance que, en el futuro, permita el controlar un brazo robótico
Por su parte, Andrew Adamatzky, científico de computación e investigador en la Universidad del Oeste de Inglaterra, señala que «lo emocionante aquí no es solo que un sistema biológico pueda jugar a ‘Doom’, sino que pueda lidiar con la complejidad, la incertidumbre y la toma de decisiones en tiempo real»: «La interacción exitosa con (el videojuego) resalta avances reales sobre cómo se pueden controlar y entrenar los sistemas neuronales vivos».
El interés por esta tecnología, efectivamente, va más allá de los videojuegos. Recientemente, el departamento de Fisiopatología y Trasplantes de la Universidad de Milán anunció un proyecto de colaboración en el que utilizará el sistema de Cortical Labs para estudiar cómo las redes de neuronas humanas pueden procesar información y aprender cuando se conectan a sistemas informáticos.
«La integración de neuronas activas con sistemas digitales ofrece oportunidades sin precedentes para investigar los mecanismos de aprendizaje y la plasticidad neural, con posibles implicaciones tanto para la investigación en neurociencia como para la innovación computacional», señaló a este respecto en un comunicado del pasado enero la profesora Stefania Corti, catedrática de Neurología en la Universidad de Milán.
