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Juan Carlos GilSilvana TapiaLuisa AchaerandioGastón GiribetFrancis VillatoroHéctor SocasIgnacio Crespoipsc de humanos o ratóncultivo de neuronas en placas petri25000 ipsc por centímetro cuadradoastrocitos apoyando a las neuronasneuronas diferenciadas desde ipscastrocitos en cultivo neuronalcolado de células pluripotentes100000 neuronas por procesoastrocitos de science cellcultivo neuronal con astrocitosrelación alimentación neuronas astrocitoscapa neuronal cultivada petrialimento para neuronaschupito con líquido y electrodosmicroscopía electrónica de organoidesneuronas funcionales en electrodoscélulas prolipotentes y neuronasfrancis villatoro y organoidesneuronas funcionales sistema neuronalfactor de pérdida neuronas cultivadaselectrodo inyección señales eléctricascélulas pluripotentes inducidas (IPSC)Francis VillatoroScience CellPongGPUsTPUsNeuronIPSCCPUsCortical LabsDish BrainCL1
Astrocitos en cultivo neuronal
Ep549: Agujeros Negros; IAlucinaciones; Engranajes; Materia Oscura; Doom Neuronal
12 de marzo de 20264 momentos
Con
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Francis Villatoro describe el proceso para crear una capa de neuronas utilizando células pluripotentes inducidas (IPSC), explicando cómo estas se diferencian en neuronas y la adición de astrocitos.
…de 26 .000 electrodos que algún día en el futuro desearíamos y soñamos que podamos acceder a cada uno. uno de ellos individualmente en escritura y lectura, pero que ahora mismo tenemos que seleccionar 32 suficientemente bien separados para poder escribir. En el juego Pong, que publicaron en 2022 en Neuron, solo se utilizaban 8, solo 8 electrodos de escritura. ¿Qué hacemos con esa matriz de electrodos? Lo que vamos a hacer es poner una capa de neuronas, pero por supuesto las neuronas necesitan una serie de células que las apoyen, astrocitos, entonces, ¿cómo yo pego ahí encima una capa de neuronas? Por lo que hago es un cultivo de neuronas, utilizando células madre pluripotentes inducidas, las famosas IPSC. Las puedo obtener a partir de humanos o a partir de ratón; aquí se han utilizado ambas, en experimentos diferentes obviamente. Yo puedo hacer un cultivo, unas placas de Petri con un alimento adecuado para que sobrevivan bien esas células pluripotentes, que son 24 pocillos, pues yo en cada pocillo meto unas 25.000 IPSC, células pluripotentes, por centímetro cuadrado y obtengo un cultivo del orden de un millón de estas células. Yo con ciertas sustancias químicas y con lentivirus puedo modificar Esas células pluripotentes y hacer que se diferencien, por ejemplo, neuronas. Entonces yo hago ese proceso, es un proceso que dura varios días, y se logra que del orden de unas 100.000, en lugar del millón, básicamente voy a colar millón, millón y pico de células pluripotentes; voy a obtener del orden de unas 100.000 neuronas. Y además tengo que añadir astrocitos, los astrocitos no los Genero por diferenciación de las células pluripotentes, sino que los compro. Hay empresas que te lo venden, Science Cell en este caso, te vende astrocitos, entonces tú añades los astrocitos y todo esto durante varios días hace que, bueno, pues parezca que el sistema está funcionando y esas neuronas y esos astrocitos están bien conectados y hay una buena relación de alimentación de las neuronas a través de los astrocitos. Entonces, una vez que tienes ese cultivo ya funcional, ahora Lo sacas de tus pocillos de la placa de Petri y lo pones justo encima de los electrodos; esperas también un par de días para verificar que todo vaya bien, por supuesto le das alimento de vez en cuando. El vídeo se ve perfectamente; es como un chupito, vasito de chupito, pequeñito así, un plástico que tiene dentro un poquito de líquido y tienes ahí los electrodos y las neuronas justo encima de los electrodos. El artículo contiene obviamente imágenes por microscopía electrónica que te muestran perfectamente que se ven ahí los electrodos y se ven las neuronas encima, ¿no? Entonces, aunque inicialmente empecé con unas del orden del millón de células prolipotentes, al final me quedo pues con un número de neuronas efectivo y funcionales que no sé muy bien cuál es, pero que puede ser pues del orden. pues pongamos de 100.000, ¿no? Puede haber un factor de 1 a 4 en lo que he perdido. Entonces lo que yo tengo son ahí unas neuronas que están vivas, que puedo sostener vivas durante meses, unos 6 meses, y a las que yo puedo, en algunos electrodos, inyectar señales eléctricas. Entonces yo ahora, de toda la distribución de los electrodos, lo que se hizo para reproducir el juego del Pong es, bueno, yo quiero una versión, juguete del Pong; el Pong, acordaros que era, era una pantalla negra con dos palitas a ambos lados, izquierda y…
Significado #1 · Palabras #4
Francis Villatoro describe el proceso para crear una capa de neuronas utilizando células pluripotentes inducidas (IPSC), explicando cómo estas se diferencian en neuronas y la adición de astrocitos.
Habla: Francis VillatoroSignificado #1 · Palabras #4ipsc de humanos o ratóncultivo de neuronas en placas petri25000 ipsc por centímetro cuadradoastrocitos apoyando a las neuronasneuronas diferenciadas desde ipscastrocitos en cultivo neuronalcolado de células pluripotentes100000 neuronas por procesoastrocitos de science cellcultivo neuronal con astrocitosrelación alimentación neuronas astrocitoscapa neuronal cultivada petrialimento para neuronaschupito con líquido y electrodosmicroscopía electrónica de organoidesneuronas funcionales en electrodoscélulas prolipotentes y neuronasfrancis villatoro y organoidesneuronas funcionales sistema neuronalfactor de pérdida neuronas cultivadaselectrodo inyección señales eléctricas…de 26 .000 electrodos que algún día en el futuro desearíamos y soñamos que podamos acceder a cada uno. uno de ellos individualmente en escritura y lectura, pero que ahora mismo tenemos que seleccionar 32 suficientemente bien separados para poder escribir. En el juego Pong, que publicaron en 2022 en Neuron, solo se utilizaban 8, solo 8 electrodos de escritura. ¿Qué hacemos con esa matriz de electrodos? Lo que vamos a hacer es poner una capa de neuronas, pero por supuesto las neuronas necesitan una serie de células que las apoyen, astrocitos, entonces, ¿cómo yo pego ahí encima una capa de neuronas? Por lo que hago es un cultivo de neuronas, utilizando células madre pluripotentes inducidas, las famosas IPSC. Las puedo obtener a partir de humanos o a partir de ratón; aquí se han utilizado ambas, en experimentos diferentes obviamente. Yo puedo hacer un cultivo, unas placas de Petri con un alimento adecuado para que sobrevivan bien esas células pluripotentes, que son 24 pocillos, pues yo en cada pocillo meto unas 25.000 IPSC, células pluripotentes, por centímetro cuadrado y obtengo un cultivo del orden de un millón de estas células. Yo con ciertas sustancias químicas y con lentivirus puedo modificar Esas células pluripotentes y hacer que se diferencien, por ejemplo, neuronas. Entonces yo hago ese proceso, es un proceso que dura varios días, y se logra que del orden de unas 100.000, en lugar del millón, básicamente voy a colar millón, millón y pico de células pluripotentes; voy a obtener del orden de unas 100.000 neuronas. Y además tengo que añadir astrocitos, los astrocitos no los Genero por diferenciación de las células pluripotentes, sino que los compro. Hay empresas que te lo venden, Science Cell en este caso, te vende astrocitos, entonces tú añades los astrocitos y todo esto durante varios días hace que, bueno, pues parezca que el sistema está funcionando y esas neuronas y esos astrocitos están bien conectados y hay una buena relación de alimentación de las neuronas a través de los astrocitos. Entonces, una vez que tienes ese cultivo ya funcional, ahora Lo sacas de tus pocillos de la placa de Petri y lo pones justo encima de los electrodos; esperas también un par de días para verificar que todo vaya bien, por supuesto le das alimento de vez en cuando. El vídeo se ve perfectamente; es como un chupito, vasito de chupito, pequeñito así, un plástico que tiene dentro un poquito de líquido y tienes ahí los electrodos y las neuronas justo encima de los electrodos. El artículo contiene obviamente imágenes por microscopía electrónica que te muestran perfectamente que se ven ahí los electrodos y se ven las neuronas encima, ¿no? Entonces, aunque inicialmente empecé con unas del orden del millón de células prolipotentes, al final me quedo pues con un número de neuronas efectivo y funcionales que no sé muy bien cuál es, pero que puede ser pues del orden. pues pongamos de 100.000, ¿no? Puede haber un factor de 1 a 4 en lo que he perdido. Entonces lo que yo tengo son ahí unas neuronas que están vivas, que puedo sostener vivas durante meses, unos 6 meses, y a las que yo puedo, en algunos electrodos, inyectar señales eléctricas. Entonces yo ahora, de toda la distribución de los electrodos, lo que se hizo para reproducir el juego del Pong es, bueno, yo quiero una versión, juguete del Pong; el Pong, acordaros que era, era una pantalla negra con dos palitas a ambos lados, izquierda y…
Francis Villatoro aclara la terminología utilizada para referirse al sistema neuronal cultivado desarrollado por Cortical Labs, explicando la diferencia entre 'Dish Brain' (la parte biológica) y CL1 (el procesador híbrido completo).
Habla: Francis VillatoroPalabras #7dish brain como parte biológicacl1 procesador híbrido cortical labsinteligencia biológica sintética circuito…humano no falla nunca, ¿vale? Es una pala enorme, la pala es como dos veces y media, la pala es el tamaño del lado, entonces una bola que sale del lado opuesto, de la pared opuesta y esa bola se mueve, puede chocar con la pared y puede chocar con la paleta. entonces supuestamente el sistema neuronal, este circuito, esto que llaman inteligencia biológica sintética. Este circuito que en su momento original se llamó Dish Brain, cerebro en una placa de Petri, pero que ahora pues llaman CL1, el primer procesador de la compañía Cortical Labs. Creo que siguen llamando Dish Brain a la parte biológica de ese procesador, o sea que el procesador es todo el híbrido y Dish Brain creo que es la parte biológica, creo. Bueno, El nombre que le pusieron en el artículo 22 era Dish Beren y no hablaban de CL1, y ahora en publicidad hablan de CL1 por todos lados. Pero bueno, es lo mismo, lo venden, el CL1 lo venden. Entonces, ¿qué pasa? Bueno, pues yo tengo esa... ¿Perdón? No, solo…
Francis Villatoro explica cómo se codifica la posición vertical de la bola en el juego Pong utilizando ocho electrodos en una región específica del sistema neuronal cultivado.
Habla: Francis VillatoroPalabras #8electrodo codifica posición vertical pongregión sensitiva para juego pongocho electrodos posición verticalentrenamiento sistema neuronal juega pong…hasta 32, pero puedes elegir cuáles excitan. Entonces, de esa manera, en unos 5 minutos puedes proponer hasta 200 veces la interacción de juego: lo que es mover la bola hasta ver si choca con la pared o choca con la paleta. Recordad que la paleta es enorme. Pues en unos 5 minutos de entrenamiento, unas 300 etapas de entrenamiento, aparentemente el sistema neuronal aprende a jugar al juego. ¿Cómo codifico la posición? Fijaros que la bola tiene una posición horizontal y una posición vertical. La posición vertical la codifico con 8 electrodos en esa región sensitiva, en esa región de entrada. En esa región de entrada, que es una especie de rectángulo, yo elijo ocho electrodos, que son los ocho en los que voy a codificar la posición vertical. Entonces dependiendo de, solo voy a excitar uno de esos electrodos y es el que corresponda a, si eso está en horizontal lo pongo en vertical, a la posición vertical aproximada de la Bola, ¿y cómo codifico la posición horizontal con una frecuencia? La señal eléctrica que yo meto en ese electrodo, que tiene una pequeña duración, tiene una frecuencia. Si la frecuencia es de 4 hercios, es que la bola está en la pared opuesta a donde está la…
Francis Villatoro explica que el sistema neuronal cultivado es muy elemental, con pocas entradas que pueden interpretarse como binarias o un entero corto. Está comparando este sistema con los necesarios para entrenar una IA y resolver el juego Pong.
Habla: Francis VillatoroSignificado #5 · Palabras #2sistema neuronal con nutrientes básicosaprendizaje automático refuerzo francis villatorocostes energéticos versus tpusartículo 2024 comparan costes energíasistema neuronal cultivado elementalpong y entrenamiento de iabolas de neuronas con astrocitos…están los electrodos y que, bueno, para el vídeo han hecho que emita las imágenes del juego Doom mientras lo va jugando. Pero bueno, no son las cosas de las empresas comerciales. Entonces es un trabajo muy interesante porque lo que nos abre un poco la puerta. Fijaros que estamos diciendo aprendizaje automático, bueno, eso que entre comillas, pero bueno, aprendizaje automático con refuerzo en un sistema neuronal biológico que yo mantengo básicamente echando alimentos, echando azúcar, echan ahí unas sustancias para que se queden vivas las células que están ahí, ¿no? Eso energéticamente es mucho más barato que tener una nave de CPUs o de GPUs o de TPUs que me está ejecutando mi software. Entonces tienen un artículo 2024 en el que comparan los costes, los costes en energía de su sistema biológico, que Digo hace una chorrada, porque esto, la verdad es que es una chorrada, porque estamos hablando de ocho entradas y que tú la puedes interpretar casi como entradas binarias o poco más, tienen muy poca codificación. Y una consideración de entero corto, un poco más. Es algo muy elemental. Entonces, comparar eso con un sistema de entrenamiento real para resolver el juego del Pong y hacen esa comparación y sacan que energéticamente esto es mucho más favorable y que va a haber un futuro maravilloso en el que, en lugar de GPUs y TPUs, pues todo el mundo utilizará este tipo de sistemas orgánicos, tanto en 2D sobre electrodos como en 3D, que es el tema en el que están trabajando ahora mucho, de quedar esas bolas, bolas de neuronas con astrocitos para que las alimenten y por fuera en la superficie con electrodos hacer pues toda la entrada y salida con esas bolas, ¿no? Pero no comparan el gasto energético no lo hacen por teraflop, ¿no? Porque si no, no, no, no, no, lo hacen por esto me ha gastado tanto y esto tanto para jugar al Pong, por aprendizaje, ¿vale? Dicen que esto aprende mucho más rápido, pero claro es que a las…