Crean los primeros «neurobots» de células vivas que fabrican su propio cerebro

La tecnología convencional nos ha acostumbrado a pensar en los robots como máquinas de metal, cables y silicio que ejecutan órdenes programadas en un código binario. Sin embargo, la naturaleza esconde una capacidad de cómputo y organización que supera cualquier procesador fabricado por el hombre. En los laboratorios de vanguardia, los científicos ya no solo intentan imitar la vida, sino que la utilizan como material de construcción para diseñar organismos que nunca existieron en la evolución natural. Estos nuevos entes, conocidos como biobots, están dejando de ser simples agregados celulares para convertirse en sistemas complejos con capacidad de «pensar» su propio movimiento. Un equipo internacional de investigadores del Allen Discovery Center en la Universidad de Tufts y el Wyss Institute de Harvard ha logrado un avance pionero en este campo. El equipo liderado por Michael Levin y Haleh Fotowat ha desarrollado los primeros neurobots integrando precursores neuronales en tejidos vivos para crear robots biológicos autónomos. Este estudio no solo desafía nuestra comprensión de la robótica, sino que revela una plasticidad celular asombrosa: las neuronas son capaces de autoorganizarse y crear una red lógica dentro de un cuerpo artificial que no responde a los planos genéticos de una especie convencional. El punto de partida de estos neurobots es el tejido epidermal de la rana de garras africana, conocida científicamente como Xenopus laevis. En condiciones normales, estas células estarían destinadas a formar la piel del animal, proporcionando una barrera protectora. Sin embargo, mediante técnicas de morfología sintética, los científicos liberan a estas células de su contexto original y las animan a colaborar en una forma física completamente nueva. Lo que hace que este experimento sea radicalmente diferente a los anteriores es la adición de «piezas» de inteligencia: precursores de neuronas. Cuando estas células nerviosas se introducen en el cuerpo del biobot, ocurre un proceso de autoensamblaje que parece sacado de la ciencia ficción. Las neuronas implantadas maduran y extienden axones y dendritas para formar sinapsis funcionales dentro del cuerpo diseñado artificialmente. No hay un ingeniero colocando cada conexión con un microscopio; son las propias células las que exploran su nuevo entorno, buscan a sus vecinas y establecen una red de comunicación eléctrica. Este comportamiento demuestra que las neuronas poseen una capacidad intrínseca para crear orden y lógica independientemente del cuerpo en el que se encuentren. El misterio de los genes visuales en un cuerpo sin ojos Uno de los hallazgos más sugerentes del estudio tiene que ver con la identidad genética de estos nuevos seres. Para entender qué estaba ocurriendo a nivel molecular, los investigadores utilizaron una técnica denominada secuenciación de ARN o RNA-seq. Esta herramienta permite ver qué genes están «encendidos» o activos en un momento dado dentro de las células del neurobot. Los resultados arrojaron una sorpresa técnica que obliga a replantearse cómo entendemos los sentidos en la biología sintética. El análisis transcriptómico reveló un dato inesperado sobre la naturaleza sensorial de estos organismos. Los neurobots activan de forma espontánea genes vinculados a la percepción visual a pesar de carecer de ojos físicos o de una estructura cefálica. Este fenómeno sugiere que las neuronas conservan una suerte de memoria de su linaje o que, al verse en una arquitectura corporal nueva, intentan activar vías sensoriales para interpretar el entorno. Es una demostración de que la vida explora constantemente nuevas formas de percibir el mundo, incluso cuando se le priva de los órganos sensoriales tradicionales. La prueba de la chispa eléctrica Para confirmar que esta red neuronal era algo más que un adorno estructural, el equipo de Harvard y Tufts recurrió a la imagen de calcio. Esta técnica de visualización permite observar en tiempo real cuándo y cómo se disparan las señales eléctricas entre las células. Al añadir indicadores fluorescentes que reaccionan al flujo de calcio, los científicos pudieron ver el «chismorreo» eléctrico de los neurobots. Lo que observaron fue una actividad coordinada que indica un sistema de control centralizado y funcional. La observación mediante microscopía de alta resolución confirmó la existencia de una red lógica operativa. La técnica de imagen de calcio ratificó la existencia de ráfagas de actividad eléctrica sincronizada que coordinan el comportamiento del biobot. Estas señales no son ruidos aleatorios, sino pulsos de información que permiten al organismo sintético interactuar con su medio. Esta «inteligencia basal» es la que permite que el neurobot se desplace y reaccione de forma distinta a como lo haría un simple cúmulo de células de piel sin sistema nervioso. Plasticidad evolutiva y robots de carne Este avance nos sitúa ante un concepto que nos ayuda a digerir: la plasticidad morfogenética. Estamos aprendiendo que las células no son esclavas de un plano genético rígido que dicta una sola forma de ser. Por el contrario, son agentes biológicos capaces de cooperar para resolver problemas de ingeniería en tiempo real. Este descubrimiento demuestra que las neuronas actúan como un hardware extremadamente flexible capaz de crear redes lógicas en cualquier arquitectura biológica. No estamos ante «monstruos» de laboratorio, sino ante una exploración de los límites de la vida. Al dotar a estos biobots de un sistema nervioso, los investigadores están creando las bases para una nueva generación de tecnología médica. En el futuro, sistemas similares podrían ser diseñados para navegar por el cuerpo humano, identificar daños en tejidos y coordinar reparaciones complejas utilizando su propia capacidad de procesamiento biológico. El neurobot no es solo un robot hecho de carne; es un recordatorio de que la inteligencia es una propiedad emergente de la materia viva cuando se le permite organizarse. El futuro de la inteligencia sintética La creación de estos sistemas vivos con redes neuronales propias marca un antes y un después en la bioingeniería. Ya no hablamos de máquinas que imitan la vida, sino de vida que se convierte en máquina para cumplir propósitos específicos. El trabajo de Michael Levin y Haleh Fotowat en la revista Advanced Science abre una puerta técnica que apenas estamos empezando a cruzar. La comprensión de cómo las neuronas se cablean solas en entornos artificiales abre la posibilidad de diseñar

¿Cómo afecta al cerebro ver videos cortos?

Ver videos cortos y fragmentados, como los que abundan actualmente en redes sociales, en lugar de un video continuo, reduce la capacidad de recordar información y altera su manera de recuperarla, según un artículo publicado el pasado 10 de enero en la revista npj Science of Learning. Un equipo de investigadores chinos reunió a 57 estudiantes universitarios voluntarios y los dividió en dos grupos: el primero vio un único video continuo de 10 minutos de duración y el segundo visualizó una serie de siete videos cortos con la misma temática que también sumaban 10 minutos. En ambos casos la temática fue un destino turístico poco conocido. Ambos grupos escucharon y vieron la misma información principal y el mismo número total de palabras. La única diferencia radicó en el formato de la presentación. Posteriormente, los participantes tuvieron que realizar una prueba de memoria —un test de opción múltiple sobre los videos en cuestión— mientras estaban acostados dentro de una máquina de resonancia magnética funcional, dispositivo que revela las áreas del cerebro que están altamente activas en un momento concreto. Los resultados conductuales revelaron una clara diferencia en el rendimiento de la memoria entre las dos condiciones de prueba: los participantes que vieron el video largo y continuo respondieron correctamente aproximadamente el 66 % de las preguntas, mientras que quienes vieron los videos cortos respondieron correctamente solo el 43 % de las preguntas. Peor memoria Mirar los videos fragmentados provocó una disminución notable en la capacidad de los participantes para recordar datos con precisión. Las interrupciones constantes parecían dificultar la formación básica de huellas de memoria fiables. A nivel cerebral, los datos de neuroimagen coincidieron con estas diferencias conductuales. El grupo que vio los videos cortos mostró una activación inusualmente baja en tres regiones cerebrales distintas durante la prueba de memoria: el claustro izquierdo, el núcleo caudado izquierdo y la circunvolución temporal media izquierda. El equipo también analizó la comunicación entre las diferentes partes del cerebro. Hallaron una conexión más débil entre el núcleo caudado y el claustro en el grupo que vio videos cortos. Esta conectividad reducida de la red apunta a una ruptura en la forma en que el cerebro vincula el control ejecutivo con la integración de la información. Cuando los formatos de aprendizaje están muy fragmentados, las redes neuronales necesarias para integrar la información no se sincronizan de manera eficiente. Los participantes también completaron cuestionarios que detallaban sus hábitos diarios de visualización de videos cortos y fue así como descubrieron que, en el grupo de que visualizó videos cortos, las puntuaciones más altas en una escala que medía la falta de autocontrol se correlacionaron con conexiones más fuertes entre el núcleo caudado y el claustro. Los autores del estudio interpretaron esta relación anómala como un signo de un sistema neuronal sobrecargado. Quienes tienen dificultades para controlar sus hábitos de consumo de medios podrían tener que realizar un esfuerzo cerebral extra solo para lograr una recuperación básica de la memoria. Esta mayor conectividad probablemente representa una adaptación forzada, más que un signo de procesamiento mental superior. El sistema en general opera con baja eficiencia debido a la naturaleza fragmentada del material aprendido. TyF/RT

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