En un intento por recrear el funcionamiento del cerebro humano en un algoritmo creado artificialmente, los científicos centraron su atención en los astrocitos, células nerviosas especializadas que trabajan junto con las neuronas.
La mayoría de los mecanismos y modelos informáticos controlados por la inteligencia artificial se basan en la forma en que interactúan las neuronas: células cerebrales especializadas, entre las cuales se transmite un impulso nervioso. Solo una parte de la actividad del cerebro se reproduce en máquinas y se ignora por completo la influencia de otras células del sistema nervioso en la transmisión de señales.
Durante más de cien años, los científicos creyeron que las neuronas son los únicos participantes en un complejo sistema de "correo" que envía mensajes desde el cerebro a los "destinatarios" (órganos, tejidos, células) y viceversa. Solo recientemente ha surgido el verdadero propósito de otras células nerviosas, los astrocitos, que ocupan el doble de espacio en el cerebro que las neuronas.
Los astrocitos, que se asemejan a estrellas con rayos en su forma, no solo llenan el espacio "vacío", como se pensaba anteriormente en ellos. Las células de asterisco, como centros de clasificación, controlan la dirección y la forma en que los "mensajes" que intercambian las neuronas. Son los astrocitos los responsables de aprender y formar patrones para las mismas acciones rítmicas, como caminar, y también están involucrados en enviar a los viejos "carteros" a descansar; ayudan a eliminar las neuronas muertas del cerebro.
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Los científicos de la Universidad de Rutgers fueron los primeros en transferir las funciones aún poco conocidas de los astrocitos a la inteligencia artificial y cambiar fundamentalmente la estructura, el funcionamiento y el entrenamiento de las redes neuronales artificiales. En un artículo publicado en el sitio de preimpresión arXiv y presentado en la conferencia ICONS 2020 en julio, los investigadores mostraron lo que sucede dentro de los astrocitos cuando interactúan con las neuronas, y también presentaron el primer robot impulsado por una red de astrocitos neuronales.
Resultó que los astrocitos, al recibir información sobre el medio ambiente, interactúan con las neuronas y determinan la naturaleza de su interacción entre sí. Cuando los científicos colocaron un generador de patrones centrales neuromórficos (CPG), equipado con astrocitos artificiales, en chips neuromórficos especiales que controlan un robot de seis patas, vieron un movimiento fundamentalmente diferente: más suave y más "vivo".
Konstantinos Mikhmizos, profesor asistente de informática en la Universidad de Rutgers y autor principal del estudio, cree que las señales de control que los astrocitos artificiales transmiten a las neuronas artificiales harán que los robots sean menos dependientes de los factores ambientales y permitirán una mejor regulación del movimiento. El método de construcción de inteligencia artificial utilizando las funciones de los astrocitos ya ha entrado en el plan de estudios de los estudiantes de la Universidad de Rutgers.
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