Una mosca de la fruta se vino a jugar al Doom y a leer los correos por nosotros

Hubo una época en la que la inteligencia artificial se entrenaba con tarjetas perforadas y paciencia de monje. Ahora, si uno se descuida, le están enchufando el cerebro de una mosca de la fruta a un joystick. La última extravagancia de la neurociencia computacional se llama MaleCNS v1.0 y es, ni más ni menos, que una reconstrucción digital del sistema nervioso completo de un macho adulto de Drosophila melanogaster: 166.000 neuronas, 125 millones de conexiones y unos 11.700 tipos celulares. Un trabajito de hormiga (literal) que firmaron Google Research, el HHMI Janelia Research Campus, Harvard y Princeton.

(Lo aclaro para el lector desprevenido: no estamos hablando del cerebro de la mosca nomás, sino del cerebro más el cordón nervioso. Es decir, el cableado entero desde que la mosca ve algo hasta que mueve una pata. Esa integralidad es la que vuelve a MaleCNS un objeto de estudio único: permite ver cómo un estímulo se transforma en una acción sin tener que adivinar el paso intermedio.)

Filtrar spam, pero a la manera bicho

Una de las pruebas más concretas fue clasificar correos electrónicos. La simulación llegó aproximadamente al 80 % de la precisión de una red neuronal artificial pequeña hecha para esa tarea. Atención con el número: 80 % no quiere decir que clasificó bien ocho de cada diez mails, sino que rindió un 80 % de lo que rinde un sistema diseñado a propósito. Es como sacarse un 8 en un examen en el que el que llegó primero al aula se sacó un 10. No es despreciable, pero tampoco es para tirar manteca al techo.

Una mosca con joystick

El ingeniero Alex Wormuth fue el que se apiadó de la mosca y la sentó frente al Doom. El truco es el siguiente: cada píxel de la pantalla se convierte en un estímulo que excita neuronas sensoriales simuladas; el brillo y el color viajan por la red, y al final del recorrido salen órdenes que mueven al personaje. Para que el bicho aprenda a no morirse, Wormuth introdujo señales de refuerzo en unas células dopaminérgicas determinadas: cuando el personaje recibe daño sin caer muerto, esas células le pasan el dato como diciendo «eh, eso estuvo mal». Aprende a base de, igual que un chico chico, pero con más neurotransmisores.

El mismo Wormuth llevó la lógica al mundo de las finanzas con Stonkfly, un proyecto que lee gráficos de criptomonedas y decide comprar o vender dentro de una cartera virtual. Las ganancias activan una señal asociada a 15 células; las pérdidas estimulan otras dos células vinculadas con respuestas aversivas. Es un experimento conceptual: no hay resultados publicados que permitan evaluarlo como herramienta de inversión seria. Vamos, que yo no estaría dejando pasar la tarjeta de crédito por una mosca dopaminérgica.

Y hay más: Mario, Beat Saber y hasta tipografías

• Super Mario 64: otros desarrolladores enchufaron el conectoma para probar si una mosca virtual podía completar niveles del plumbero más famoso del mundo.
• Beat Saber: el juego de cortar bloques con sables de luz también pasó por el simulador, aunque todavía no queda claro si la mosca le pega a los cubos o se queda quieta mirando.
• Resolución de salas de escape: una experiencia para ver cómo el conectoma planifica una secuencia de acciones ante un problema con varias etapas.
• Creación de tipografías: probablemente el uso más raro: usar el cableado de la mosca como generador de formas y letras, casi como un calígrafo neuronal.

Todos estos usos comparten un punto en común: hay que agregarle una capa de simulación al conectoma, que es el mapa que registra cómo se conectan las neuronas entre sí. La reconstrucción original se logró fotografiando, con microscopía electrónica, millones de secciones ultrafinas del sistema nervioso de la mosca. Después, algoritmos de seguimiento reconstruyeron cada célula y sus prolongaciones. Es un trabajo que lleva años y que, según el paper, abre la puerta a entender cómo un cerebro chico pero completo procesa información. Lo que todavía no está claro es si este tipo de modelos terminará siendo útil para algo más que para escribir papers.

“Cuando le metés un cable al cerebro de una mosca y te sale un personaje del Doom, lo que aprendés no es a jugar mejor al Doom: es a entender mejor cómo los cerebros pequeños resuelven problemas. Lo demás, por ahora, es marketing.”Iván Aramayo, sección Cultura y patrimonio

(Una copla callejera que viene al caso: «Mosca parada en la miel / ni come ni deja comer»: algo así pasa con estos modelos, que prometen todo pero todavía no se deciden a entregar nada concreto. Habrá que esperar las próximas simulaciones.)