Cortical Labs lança CL1, primeiro computador biológico comercial com neurônios humanos integrados

A Cortical Labs anunciou o lançamento do CL1, o primeiro computador biológico comercial do mundo, que combina neurônios humanos cultivados em laboratório com circuitos eletrônicos tradicionais. Com preço inicial de 35 mil dólares e entrega prevista para meados de 2025, o CL1 representa uma mudança significativa na abordagem da computação, integrando a adaptabilidade das redes neurais biológicas com a eficiência tecnológica dos sistemas eletrônicos.

Integração pioneira de neurônios humanos e eletrônica

A arquitetura tecnológica do CL1 é baseada em uma matriz planar de eletrodos, na qual 800 mil neurônios humanos derivados de células-tronco são cultivados sobre um substrato de vidro e metal. Esses neurônios auto-organizam-se, formando redes sinápticas complexas capazes de responder à estimulação elétrica aplicada por meio de 59 eletrodos integrados ao dispositivo.

Diferentemente dos circuitos eletrônicos tradicionais, que possuem conexões fixas, o CL1 aproveita a neuroplasticidade dos neurônios biológicos. Isso permite que o sistema ajuste continuamente suas conexões sinápticas de acordo com os estímulos recebidos, otimizando o processamento de informações em tempo real, uma característica inédita em dispositivos comerciais.

Para operacionalizar essa integração, o CL1 utiliza o Sistema Operacional Biológico (biOS), uma plataforma que traduz diretamente a atividade neural em saídas computacionais e vice-versa. Assim, usuários podem implantar códigos diretamente nas redes neurais, eliminando a necessidade de computadores externos, já que o biOS é executado nativamente no hardware integrado ao CL1.

Eficiência energética e acessibilidade ampliada

Uma das principais vantagens do CL1 em relação às soluções convencionais é sua eficiência energética. Um rack completo contendo 30 unidades CL1 opera entre 850 e 1.000 watts, um consumo significativamente inferior ao dos clusters de GPUs tradicionais, que podem consumir megawatts de energia. Essa economia ocorre devido à operação em baixa potência dos neurônios biológicos, que se comunicam por meio de picos eletroquímicos esparsos, ao invés das correntes elétricas contínuas utilizadas por circuitos eletrônicos.

Para ampliar ainda mais o alcance dessa tecnologia revolucionária, a Cortical Labs oferece a plataforma Wetware-as-a-Service (WaaS), que permite acesso remoto às redes neurais via nuvem. Essa solução democratiza a Inteligência Biológica Sintética (SBI, na sigla em inglês), possibilitando que instituições sem laboratórios especializados tenham acesso facilitado à tecnologia.

A plataforma WaaS, entretanto, ainda enfrenta desafios de adoção mais ampla devido ao custo elevado das unidades CL1, que permanece proibitivo para muitos laboratórios acadêmicos. Ainda assim, a abordagem baseada em neurônios biológicos apresenta uma redução significativa nos requisitos energéticos e nos dados necessários para treinamento, podendo acelerar a adoção em setores que demandam processamento eficiente e adaptabilidade rápida.

Aprendizado acelerado e vantagens sobre tecnologias existentes

A capacidade de aprendizado do CL1 foi demonstrada inicialmente em 2022, quando um protótipo denominado “DishBrain” dominou o jogo Pong em apenas cinco minutos, ajustando seus padrões neurais por meio do fortalecimento sináptico estocástico. Esse processo imita a aquisição de habilidades motoras humanas e é significativamente mais rápido que métodos tradicionais de inteligência artificial, que normalmente demandam milhões de iterações.

Além disso, em um teste realizado em 2024, um braço robótico controlado por CL1 conseguiu aprender a manipular objetos de formato irregular com precisão de 92% após apenas 50 tentativas, tarefa que exigiria mais de dez mil iterações em sistemas comparáveis de aprendizagem profunda. Esse desempenho superior ocorre porque, ao contrário das Redes Neurais de Spiking (SNNs), o CL1 pode reconfigurar fisicamente sua topologia, otimizando continuamente suas conexões.

As SNNs, por sua vez, consomem 84,9% mais energia DRAM do que o CL1 em tarefas equivalentes e não dispõem da capacidade de reconfiguração física das redes biológicas. Essas limitações tornam o CL1 uma opção mais eficiente energeticamente e mais adaptável, reduzindo em até 80% os volumes de dados necessários para o treinamento em tarefas complexas.

Aplicações transformadoras na medicina e na indústria

O CL1 já está sendo aplicado com sucesso na área farmacêutica, onde pesquisadores utilizam o sistema para modelar interações neurofarmacológicas em tempo real. Essa abordagem permite acelerar significativamente testes pré-clínicos, reduzindo a dependência de modelos animais e obtendo resultados em poucas horas, comparado às semanas necessárias em métodos convencionais.

Um exemplo prático dessa aplicação é a parceria da Cortical Labs com a Universidade de Barcelona, que possibilitou a triagem em larga escala de compostos terapêuticos para o Alzheimer. Nesses experimentos, o CL1 detectou a toxicidade provocada pela proteína amiloide-beta em questão de horas, acelerando sobremaneira o processo de desenvolvimento de novos medicamentos.

Na indústria robótica, o CL1 também promete revolucionar a capacidade adaptativa dos sistemas autônomos. Devido à sua plasticidade neural, o sistema consegue aprender rapidamente e ajustar-se a ambientes não estruturados, uma limitação histórica para tecnologias tradicionais de inteligência artificial. O uso do CL1 em braços robóticos já demonstrou melhorias significativas na manipulação de objetos complexos, indicando potencial para ampla adoção na automação industrial.

Avanços na neurociência e no estudo do cérebro mínimo viável

Além das aplicações práticas, a Cortical Labs busca utilizar o CL1 para avançar significativamente a compreensão neurocientífica. O conceito de “Cérebro Viável Mínimo” (MVB, na sigla em inglês) desenvolvido pela empresa visa replicar funções cognitivas complexas em modelos laboratoriais simplificados, facilitando o estudo detalhado dos mecanismos neurais envolvidos na tomada de decisões e memória.

Experimentos recentes já conectaram múltiplas unidades CL1 em redes organizadas em camadas, simulando loops córtico-talâmicos cerebrais. Essas redes demonstraram propriedades emergentes, como a retenção de memória de curto prazo, fornecendo insights inéditos sobre condições neurológicas complexas, tais como epilepsia e esquizofrenia.

Esses modelos proporcionam acesso sem precedentes ao estudo detalhado das bases neurais de comportamentos cognitivos avançados, oferecendo uma nova plataforma para pesquisas que anteriormente dependiam exclusivamente de modelos animais ou simulações computacionais limitadas.

Questões éticas e desafios operacionais da nova tecnologia

A introdução do CL1 também levanta importantes questões éticas relacionadas à consciência sintética, especialmente após demonstrações de comportamento direcionado a objetivos em redes neurais biológicas cultivadas. Para lidar com essas preocupações, a Cortical implementou protocolos rigorosos de monitoramento contínuo da consciência por meio da análise de entropia dos padrões neurais.

Caso as redes exibam oscilações auto-sustentáveis acima de 40 Hz, consideradas potenciais marcadores de consciência em mamíferos, o sistema aciona automaticamente um protocolo de desligamento. Essas ações estão alinhadas com diretrizes internacionais estabelecidas pela OCDE, garantindo segurança e responsabilidade ética no desenvolvimento tecnológico.

Apesar desses cuidados, a adoção generalizada do CL1 ainda enfrenta desafios significativos decorrentes da natureza híbrida da tecnologia e dos altos custos associados. A proposta WaaS da Cortical Labs busca amenizar essas dificuldades, oferecendo acesso remoto e seguro às redes neurais sem necessidade de infraestrutura avançada, porém, o preço inicial elevado continua sendo um fator limitante.

Futuro da computação biológica e perspectivas tecnológicas

O lançamento do CL1 pela Cortical Labs marca um momento decisivo na trajetória tecnológica global, abrindo caminho para uma nova geração de dispositivos inteligentes capazes de aprender e adaptar-se com eficiência comparável aos sistemas biológicos. A combinação inédita de neurônios humanos e circuitos eletrônicos promete redefinir radicalmente o futuro da computação.

À medida que a empresa avança em seus planos de implementação de racks CL1 em redes cada vez mais complexas e interconectadas, as fronteiras entre inteligência artificial e orgânica tornam-se cada vez mais difusas. Essa tendência aponta para uma revolução tecnológica iminente, com impactos profundos em áreas como saúde, indústria e pesquisa científica.

No entanto, o desenvolvimento futuro dependerá de esforços contínuos para enfrentar os dilemas éticos e operacionais que surgem com a tecnologia emergente, além de garantir que o acesso seja democratizado além das instituições acadêmicas e industriais de elite. A evolução da computação biológica certamente transformará profundamente a forma como as sociedades utilizam e entendem a inteligência artificial.

Fonte: Cortical Labs. “Lançamento do CL1: Computador Biológico Comercial”. Disponível em: [https://cortical.com/cl1-launch].