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Juan Carlos GilSilvana TapiaLuisa AchaerandioGastón GiribetFrancis VillatoroHéctor SocasIgnacio Cresponeuronas funcionales sistema neuronalfactor de pérdida neuronas cultivadaselectrodo inyección señales eléctricasFrancis VillatoroNeuronPongIPSCDoomScience Cell
Factor de pérdida Neuronas cultivadas
Con
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Francis Villatoro estima la cantidad de neuronas funcionales disponibles en el sistema neuronal cultivado, indicando una posible pérdida entre un factor de 1 a 4 desde el inicio.
…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 #1
Francis Villatoro explica cómo se crea una capa de neuronas para el sistema, utilizando cultivos de células madre pluripotentes inducidas (IPSC) obtenidas de humanos o ratones.
Habla: Francis VillatoroPalabras #3ipsc de humanos o ratóncultivo de neuronas en placas petri25000 ipsc por centímetro cuadradoastrocitos apoyando a las neuronas…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…
Francis Villatoro explica cómo se obtienen los astrocitos necesarios para el sistema neuronal, revelando que no son generados por diferenciación celular sino adquiridos a través de empresas como Science Cell.
Habla: Francis VillatoroPalabras #7astrocitos de science cellcultivo neuronal con astrocitosrelación alimentación neuronas astrocitoscapa neuronal cultivada petrialimento para neuronaschupito con líquido y electrodos…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…
Francis Villatoro estima la cantidad de neuronas funcionales disponibles en el sistema neuronal cultivado, indicando una posible pérdida entre un factor de 1 a 4 desde el inicio.
Habla: Francis VillatoroSignificado #1 · Palabras #1neuronas funcionales sistema neuronalfactor de pérdida neuronas cultivadaselectrodo inyección señales eléctricas…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 explica que los resultados son mejores con neuronas humanas que con las de ratón en experimentos relacionados con el sistema neuronal cultivado y expresa su incertidumbre sobre la razón detrás de este fenómeno.
Habla: Francis VillatoroSignificado #7 · Palabras #4regiones motoras sistema neuronalestrategias de movimiento palaneuronas humanas mejores que ratónsistema neuronal cultivado 2022incertidumbre fenómeno neuronas humanas…se refiere a eso. Entonces, yo divido la región de electrodos en tres lugares: un lugar, llamémosle región de entrada, la región en la que yo hago el sensado del juego, en este caso dónde está la pelota, y dos regiones que le llaman regiones motoras, que son Las regiones en las que yo voy a leer la información de las neuronas para decidir qué hago con la pala. Entonces yo puedo esas dos regiones neuronas, una considerar que es pala para arriba, si vamos a ver una tecla que yo voy tocando la flecha para arriba y para que se mueva la pala para arriba y la otra que sea flecha para abajo o puedo hacer: los mejores resultados se han obtenido dividiendo esas dos regiones, cada una de ellas en flecha para arriba, flecha para abajo, flecha para arriba, flecha para abajo y yo muevo la flecha para arriba cuando esas dos regiones me marcan flecha para arriba y muevo la flecha para abajo cuando las dos regiones me marcan flecha para abajo. Y cuando hay conflicto y una marca para arriba y otra para abajo, pues no hago nada. Con eso se han obtenido mejores resultados. De hecho, se han obtenido mejores resultados con las neuronas humanas que con las neuronas de ratón. Entonces, esto en 2022 no se tenía ni idea y yo creo que todavía no se sabe por qué ocurren esas cosas. Oye, ¿y se les premia...? Ahí está el punto. La idea es mostrar que este sistema neuronal biológico puede aprender. Entonces, para aprender, tienes que utilizar un algoritmo de aprendizaje, aquí se usa un algoritmo de aprendizaje con refuerzo. Entonces lo que subyace a este trabajo es una hipótesis que…
Francis Villatoro describe los procesadores utilizados en las maquinitas para sistemas neuronales cultivados, explicando que muestran información estadística sobre neuronas y electrodos, e incluso pueden emitir imágenes del juego Doom mientras se juega.
Habla: Francis VillatoroPalabras #6procesadores para sistemas neuronales cultivadosneuronas y electrodos en maquinitasimágenes de doom mientras se juegatrabajo interesante no comercial…que en este caso era el juego del Pong simplificado y ahora por lo que se quiere vender es que puede entender entornos un poquito más complejos como puede ser un Doom idealizado que es lo que yo puedo meter ahí porque no le puedo dar un pantallazo ¿vale? En estas maquinitas, en estos procesadores hay una pantalla que se supone que te da información estadística de cómo están las neuronas y cómo 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…