Un cerebro de mosca virtual sirve para jugar al Doom y hasta para tentar operaciones con criptomonedas

¿Se puede usar el sistema nervioso de una mosca para filtrar mails, jugar al Doom o decidir si conviene comprar una criptomoneda? La respuesta corta es sí, al menos como experimento. Un grupo de investigadores convirtió el cableado cerebral de una mosca de la fruta en un modelo digital y lo puso a prueba en tareas muy distintas a las que realiza ese insecto en la naturaleza.

Qué es MaleCNS v1.0 y por qué importa

MaleCNS v1.0 es una reconstrucción computacional del sistema nervioso central de una mosca macho adulta de la especie Drosophila melanogaster, que en biología se utiliza como organismo modelo desde hace más de un siglo por su sencillez genética. El mapa contiene más de 166.000 neuronas, unos 125 millones de conexiones sinápticas (es decir, los puntos de contacto entre neuronas por donde viajan las señales) y cerca de 11.700 tipos celulares identificados. Fue elaborado por equipos de Google Research, el HHMI Janelia Research Campus, la Universidad de Harvard y la Universidad de Princeton, e incluye el cerebro y el cordón nervioso ventral, lo que permite estudiar el recorrido completo entre un estímulo sensorial y una respuesta motora.

• Clasificación de correos: el modelo alcanzó cerca del 80 % de la precisión de una pequeña red neuronal artificial convencional (una red neuronal artificial es un programa inspirado en el modo en que se conectan las neuronas del cerebro, entrenado para reconocer patrones en datos).
• Control en Doom: el ingeniero Alex Wormuth conectó la simulación al juego y la red convirtió brillo y color de la pantalla en acciones de mando.
• Señales de castigo: cuando el personaje recibe daño sin morir, se activan células dopaminérgicas simuladas (neuronas que liberan dopamina, el neurotransmisor asociado al placer y la recompensa).
• Decisiones financieras: el proyecto Stonkfly traduce gráficos de criptomonedas en compras y ventas dentro de una cartera virtual.

Cómo se las arregla para jugar

En el experimento con Doom, cada cuadro de la partida se transforma en un estímulo que alimenta a las neuronas sensoriales simuladas. La información visual atraviesa capas de la red y termina saliendo como señales que el juego interpreta como movimientos. El sistema también recibe una señal de refuerzo negativo cuando el personaje sufre daño, una forma de enseñarle qué comportamientos conviene evitar, aunque todavía sin medir si eso mejora el desempeño.

“Las ganancias activan una señal asociada a 15 células; las pérdidas estimulan otras dos vinculadas con respuestas aversivas.”Descripción del proyecto Stonkfly

Qué limitaciones tiene

Los propios autores aclaran que se trata de pruebas exploratorias. Comparada con una red neuronal artificial diseñada a medida para cada tarea, la simulación biológica suele ser más lenta y menos precisa. Para usarla en otros contextos, como Super Mario 64, Beat Saber o la resolución de salas de escape, hay que agregarle una capa externa que adapte los estímulos al conectoma, que es el término técnico para el mapa completo de conexiones entre neuronas.

Para qué sirve esto en La Rioja: más allá de la curiosidad, el avance muestra que un mapa detallado del sistema nervioso de un insecto puede servir como banco de pruebas para investigar cómo procesa información un cerebro real. En el corto plazo, no reemplazará a las redes artificiales que ya clasifican correos o analizan gráficos, pero abre una puerta para entender mejor el aprendizaje, la memoria y la toma de decisiones, campos en los que la provincia tiene investigadores en universidades nacionales con sede local.