Conectaron el cerebro de una mosca para que disparara a demonios en Doom y comerciara con bitcoin

Los programadores enviaron el cerebro virtual de la mosca de la fruta a Doom, le enseñaron a controlar un personaje en Minecraft y lo conectaron al comercio de bitcoin. Los experimentos inusuales comenzaron después de que los científicos publicaron un mapa detallado del sistema nervioso de la drosófila con más de 166.000 neuronas. Los desarrolladores convirtieron los materiales científicos en la base para modelos informáticos, aunque hasta un verdadero traslado del cerebro de un ser vivo al mundo digital aún queda muy lejos.

Los investigadores reconstruyeron el sistema nervioso de un macho de drosófila a partir de imágenes microscópicas, rastreando la ubicación de las células nerviosas y alrededor de 125 millones de contactos entre ellas. Surgió en ese momento el mapa de neuronas más detallado de todo un animal, que abarca el cerebro y la cadena nerviosa que controla los movimientos del cuerpo. Los científicos llaman a ese esquema conectoma. A partir de él se puede seguir cómo las señales pasan desde los órganos sensoriales hasta las células responsables del movimiento y otras acciones.

Cuando los investigadores hicieron público el mapa, los programadores rápidamente le encontraron usos inesperados. En internet aparecieron demostraciones en las que la mosca digital se desplaza por Minecraft, juega a Doom y a Super Mario 64, intenta resolver problemas de ajedrez y montar el cubo de Rubik. Para cada entretenimiento, los desarrolladores tuvieron que idear por sí mismos cómo convertir lo que ocurre en la pantalla en señales para neuronas virtuales y obtener, a partir de la actividad nerviosa, las órdenes de control.

En el experimento con Doom el programa envía imágenes del juego a células visuales modeladas de la drosófila, calcula la propagación de impulsos por la red nerviosa y utiliza la actividad de neuronas individuales para controlar al personaje. La mosca virtual puede moverse, girar y disparar, pero el desarrollador añadió un mecanismo de control propio y proporciona al modelo información adicional sobre la ubicación de los enemigos. Por eso sería exagerado afirmar que el sistema nervioso del insecto aprendió de forma autónoma a dominar el shooter.

Aún más llamativo fue el proyecto Stonkfly, que conecta el cerebro digital de la drosófila al comercio de criptomonedas. El programa obtiene cotizaciones reales de bitcoin, traza un gráfico de la evolución del precio y transforma la imagen en señales para miles de células visuales virtuales. Luego los impulsos atraviesan el modelo del sistema nervioso, y la actividad de neuronas seleccionadas de antemano decide si comprar la criptomoneda, venderla o saltar la operación.

El desarrollador incluso intentó enseñar a la mosca virtual a reaccionar ante ganancias y pérdidas. Cuando el valor de la cartera aumenta, el programa estimula ciertas neuronas dopaminérgicas que, en los insectos reales, participan en el aprendizaje y en la formación de reacciones ante recompensas. Al caer el valor se activan otras células implicadas en el procesamiento de estímulos desagradables. Un algoritmo especial también modifica la fuerza de algunas conexiones entre neuronas para que el modelo pueda tener en cuenta resultados previos.

Stonkfly puede enviar órdenes de comercio reales a una plataforma de intercambio de criptomonedas, pero por defecto opera con $100 virtuales, usando precios reales de mercado. El propio autor advierte que aún no se ha demostrado la capacidad del modelo para aprender a comerciar con beneficios. Incluso si el valor de la cartera aumenta, la causa podría ser el aumento general del precio del bitcoin y no una decisión afortunada de la mosca digital.

Los neurobiólogos advierten contra sacar conclusiones sobre la aparición de consciencia digital. El conectoma muestra qué células nerviosas se conectan entre sí, pero no contiene información completa sobre su actividad eléctrica, los procesos químicos y el funcionamiento del organismo. Los programadores deben fijar muchos parámetros por su cuenta, y durante el entrenamiento de los modelos las características de las neuronas virtuales pueden cambiar sustancialmente. Por eso la versión informática del sistema nervioso no reproduce en todo la actividad de la mosca viva.

Para la ciencia, el mapa publicado es valioso sobre todo por la posibilidad de estudiar el funcionamiento del sistema nervioso a nivel de células individuales. Los investigadores pueden rastrear el recorrido de la señal desde los órganos sensoriales hasta los músculos, comprender los mecanismos de aprendizaje y comparar la estructura del cerebro de machos y hembras. Uno de los creadores del conectoma, Gerald Rubin, valoró positivamente el inesperado interés de los programadores, ya que los experimentos con juegos atraen atención hacia investigaciones complejas. Mientras la mosca virtual intenta ganar con bitcoin, los científicos continúan afrontando un reto mucho más difícil: entender cómo, a partir de millones de conexiones entre células nerviosas, surge el comportamiento de un ser vivo.