Cerebros artificiales en desarrollo

8/6/2019 Cerebros artificiales en desarrollo

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Tendencias Cientficas

La dimensin humana de la ciencia. La dimensin cientfica de lo humano

Cerebros artificiales.

Japn proyecta cerebros artificiales y curar todas las enfermedades mentales en losprximos 20 aos.La neurobiologa se ha convertido en la nueva frontera del conocimiento. Japn trabajaen un proyecto que entender completamente al cerebro, lo habr hecho inmortal y lehabr creado un soporte rgido alternativo donde pueda expresarse y existir. ElInstituto del Cerebro Riken desarrolla tres programas que pretenden entender,proteger y fabricar cerebros artificiales. En 20 aos espera entender los mecanismosde la conciencia, controlar el proceso de envejecimiento, desarrollar tejido artificial(nervioso y muscular) y curar todas las enfermedades psiquitricas y neurolgicas. Por

ltimo, habr desarrollado robots capaces de incorporar la vida (intelectual) humana.

Toda una proeza que, de conseguirse, cambiar la identidad de la especie.Por Mariano Sigman.

Cada tanto sucede que alguna carta prescribe la historia. Shotoku Taishi, uno de losms prsperos y celebrados gobernantes del Japn, envi una serie de cartas alemperador del Sol Poniente firmadas por el hijo del emperador de la tierra del SolNaciente. En plena explosin budista, Japn formalizaba por primera vez en una cartasu intencin de estar a la par de sus vecinos chinos. El sol naciente se convirti en

viento siete siglos despus cuando, tras ignorar los japoneses una intimidatoria cartade Kublai Khan, la gigantesca flota Mongolia se estrell dos veces contra un tifn. Elviento sagrado, o kamikaze sera un emblema de la grandeza nipona hasta la segunda

guerra mundial. Para entonces, otra clebre carta que esta vez Albert Einstein, el geniode los pelos despeinados haca llegar a Roosvelt adverta que: se podra establecer unacadena nuclear en una importante masa de uranio por la cual vastas cantidades deenerga y nuevos elementos similares al radio podan ser generados. Esta vez latormenta no fue de los dioses sino ms bien del diablo, los kamikazes que seestrellaban contra la armada estadounidense ya no eran de viento sino de carne yJapn qued sumergido en vientos nucleares y bajo el control de los Estados Unidos. El

sol naciente tena que volver a nacer, y si Taishi en el siglo VI fuera clebre porhaberse puesto a la par con el imperio Chino, Japn empieza, sobre el nuevo milenio,un lento proceso con intencin de ponerse a la par de Occidente. Ya no se trata deinundar las islas de templos Budistas, sino del nuevo templo de occidente: la rueda dela ciencia y la tecnologa. La ciencia despus de la guerra Convertida la guerra mundialen guerra fra, la fsica de partculas empezaba a envejecer pese a seguir ocupando el

centro de la pesquisa por la latente posibilidad de convertir ncleos en bombas, Almismo tiempo, una nueva ciencia empezaba a emerger. Hundida Alemania y mientraslos soviticos seguan negando la biologa moderna, Inglaterra y Francia, a la cabezade Europa occidental, gestaban las dos dcadas doradas de la biologa molecular. Pero

los hroes de la gentica empezaban a aburrirse de sus propios logros y en 1963Sydney Brenner, quien junto a Francis Crick descubriera el cdigo gentico, le enviuna carta a Max Perutz que resume mejor que ningn otro escrito la ciencia de lasdcadas que les seguiran, es decir, los ltimos 40 aos. Brenner y Crick trabajaban enel clebre Laboratorio de Biologa Molecular en Cambridge dirigido por Max Perutz,pionero de la cristalografa que permitiera al mismo Crick predecir la estructura delADN, o como l y Watson lo llamaron, el secreto de la vida. En su carta, Brenner decaesencialmente que estaban aburridos, que la biologa molecular estaba obsoleta y que


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slo faltaba llenar los detalles, tarea de la cual se encargaran los estadounidenses.

Nuevo camino propona, adems, como problemas fundamentales, el estudio deldesarrollo y la neurociencia: Hoy todos estn de acuerdo en que casi todos los

problemas clsicos de la biologa molecular han sido ya resueltos o sern resueltosen la prxima dcada. El ingreso de un nmero importante de americanos y de otrosbioqumicos al campo, asegura que los detalles de la replic acin y la transcripcinsern dilucidados. Dado esto, hace tiempo que siento que el futuro de la biologamolecular est en la extensin de la investigacin a otros campos de la biologa,notablemente al desarrollo y al sistema nervioso. Los problemas clsicos de la biologamolecular haban sido resueltos en Europa: Monod y Jacob en Francia, y Watson, Cricky Brenner en Inglaterra. La biologa molecular estaba pronta para ser industrializada ylos europeos queran lanzarse a la conquista de nuevas fronteras. El patrn establecidoy consolidado en los ltimos 40 aos (una rplica de la historia de griegos y romanos)ya estaba claro para Brenner: Europa concentrada en la gesta de las grandes ideas yEE.UU. en materializarlas en tecnologa. Un buen ejemplo es el del desarrollo de los

anticuerpos monoclonales por el argentino Cesar Milstein y el alemn Georges Kohler

en 1975, 12 aos despus de la carta de Brenner y en el mismo laboratorio. La oficinade patentes de Cambridge no los consider de inters para tramitar una patente.Estados Unidos no perdi la oportunidad y se adelant varios aos a los ingleses en lagestin de patentes referidas al uso de monoclonales, fundamentales en el futurodesarrollo de la biotecnologa. En el otro extremo de la cuerda O la ms clebrehistoria del desarrollo de la computacin cuyos cimientos tericos fueron establecidospor el ingls Alan Turing, el Hngaro John Von Neumann y el Alemn Kurt Godel. Lostres fueron importados por los Estados Unidos, donde se fabric la primeracomputadora. Tambin estaba claro para Brenner cul era la nueva frontera del

conocimiento: el desarrollo y el sistema nervioso son hoy, 40 aos despus del da enque se escribi la carta, los dos grandes problemas de la ciencia de la vida. Si ya desdeentonces Europa generaba los cimientos tericos y Estados Unidos apoyabafuertemente la ciencia con particular inters en la generacin de tecnologas, Japnempezaba a situarse en el otro extremo de la cuerda. Lograba un importantedesarrollo tecnolgico con una muy baja produccin de ideas significativas en el campode la ciencia. Los escasos 5 premios Nbel de ciencias (contra 191 de EE.UU. o 152entre Inglaterra, Alemania y Francia) obtenidos por Japn dan cuenta de este hecho. Elejemplo japons de ingresar al primer mundo y acceder a la tecnologa sin generarciencias bsicas (o para hacerlo recin despus de haber logrado cierto grado de

desarrollo) fue imitado en una situacin geopoltica muy distinta por Espaa. Laconquista de la nueva ciencia de hoy, la biologa molecular est completamenteindustrializada y los fantasmas que genera son por su industrializacin y no por sunovedad conceptual. Un debate meditico explot despus de que Ian Wilmut, enEscocia, clonara a la oveja Dolly. Sin embargo, la clonacin no es una noticia nuevapara la ciencia: hace medio siglo, John Gurdon (que por cierto, ahora est en

Cambridge) clonaba sapos con la misma tcnica con la cual Wilmut clon a Dolly y conla que hoy se clona a vacas, ovejas, cabras, ratones y con la que pronto, tal vez, seclonen humanos. No es extrao que la clonacin, resultado de la invest igacin enembriologa, o ciencia del desarrollo est dentro de una de las dos columnas

vertebrales para la frontera de la ciencia que predijo Brenner. A diferencia de los aos60, Japn ha sumado un considerable esfuerzo a la investigacin en el campo de laclonacin y se ha puesto a la cabeza en un rubro donde la maestra en la tcnica esms importante que las ideas. Los japoneses han clonado terneros (9), ratones (10)(en un grupo instalado en Hawai que recientemente fue importado a Nueva York) y porprimera vez clonaron un toro clonado... El clon de un clon para empezar a entendercomo se envejece cuando uno ha nacido de clulas de un organismo viejo (NYT). Viejaclonacin Pero la ciencia de la clonacin es ciencia vieja. El campo de la ciencia que


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hoy promete la revolucin ms importante es el de la neurobiologa, el estudio de los

procesos mentales, de la conciencia, de la memoria, de las ideas y los sueos. Sinmiedo a pecar de obsecuente, vale la pena sealar que el principal escollo de la

neurobiologa de hoy estaba escrito en la carta de Brenner. Me parece... que uno delos problemas serios es la inhabilidad de definir pasos unitarios para un proceso dado.La biologa molecular fue exitosa en el anlisis de los mecanismos genticos en parteporque los genetistas han generado la idea de un-gen una-enzima, y las expresionesaparentemente compiladas de los genes en trminos de color de ojo, longitud de lasalas etctera pueden ser reducidas a unidades simples que pueden ser sencillamenteanalizadas. La falta de definicin de un objeto que sea la unidad de un pensamientosigue siendo hoy lo que impide el gran salto de la neurobiologa. Pero este gran pasopuede no estar lejos. Pese a que la reciente dcada cerebro no cumpli con suspromesas de entender la mente humana, la neurociencia ha quedado en un estadosumamente prolfero, no en cuanto a ideas, sino en cuanto a datos y tecnologas.

El esfuerzo japons La neurobiologa est hoy donde estaba la biologa molecular a

fines de la primera mitad del siglo XIX, o la fsica a comienzos de siglo XX, tratando deencontrar las unidades fundamentales que permitan dar el gran salto. Es decir, laneurobiologa est hoy en un estadio de investigacin bsica. Y la novedad geogrficaen este caso es que Japn se ha lanzado a la carrera con un programaextremadamente ambicioso y dispuesto a romper con todos los mtodos que habanrestringido al sistema acadmico Japons durante el ltimo siglo. El esfuerzo nipntiene nombre propio, se llama Instituto del Cerebro de Riken y naci con la revolucinrusa, en 1917, como un instituto privado y desde mitad de siglo, su financiacin es a lavez pblica y privada. Segn su presidente, Shun-ichi Kobayashi, la principal

caracterstica del instituto es tener un objetivo, una razn, para investigar y para guiarla investigacin y sostener permanentemente una tremenda ambicin: De la mismamanera que un hombre sin aspiraciones en la vida es como un barco a la deriva, unprograma de investigacin sin grandes objetivos ser absorbido por el viento y las olasdel rpido progreso de la ciencia. Sol naciente de la neurobiologa El Instituto seencuentra en Wako, a media hora de tren de Tokio y es, paradjicamente, vecino deuna base norteamericana. Un edificio imponente, de esttica cruda, levantado entiempo record, y un gemelo que nacer pronto son la sede de los laboratorios delInstituto del Cerebro que apareci hace 3 aos, en pleno fervor de la neurociencia asumarse a la carrera. El Riken, el sol naciente de la neurobiologa, nace con un

manifiesto que tiene tres puntos centrales, con tres objetivos de vida: entender elcerebro, proteger el cerebro y crear el cerebro. Para eso crearon el ambienteadecuado, que inclua: asociarse casi inmediatamente con el M.I.T para tirar lazos almundo, desarrollar un centro de tecnologa que trabajase junto a los grupos deinvestigacin para generar tecnologas necesarias para la pesquisa y para absorber lastecnologas producidas en los laboratorios, y crear finalmente un centro de informacin

para manejar la creciente produccin de datos que se est generando. Para cada unode sus objetivos de vida, entender, proteger y crear el cerebro, el Riken tiene suexpectativa de desarrollo para los prximos 5, 10, 15 y 20 aos. En la aventura deentender el cerebro, los japoneses esperan en cinco aos, entre otras cosas, entender

los mecanismos de memoria y aprendizaje y descubrir la representacin del lenguaje.En 10 aos esperan entender los mecanismos que producen sensaciones, emociones ydistintos comportamientos. Entender los ritmos biolgicos y la percepcin del tiempo ycmo se codifican las palabras que forman el lenguaje. Cinco aos ms tarde elprograma pretende haber descifrado los mecanismos de atencin y pensamientos y laadquisicin del lenguaje. Finalmente, en 20 aos (que no son nada) esperan entenderlos mecanismos de la conciencia, social e individual.


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Proteger el cerebro

El proyecto de proteccin del cerebro tambin avanza, en las ambiciones del Riken, apasos agigantados. En 5 aos deberan conocerse los genes que participan del

desarrollo del cerebro y los mecanismos de las enfermedades psiquitricas. En 10 aosesperan saber como regular el desarrollo normal del cerebro de un animal, controlar elenvejecimiento de neuronas en cultivos y ser capaces de realizar transplantes de tejidonervioso. En 15 aos, los mtodos para garantizar un desarrollo normal ya deberanser incorporados a humanos, el envejecimiento neuronal debera ser controlado en elcerebro de animales y debera haberse desarrollado terapia gnica para tratarenfermedades psiquitricas y neurolgicas. En 20 aos, debera controlarse el procesode envejecimiento en humanos, desarrollar tejido artificial (nervioso y muscular) ysolucionar todas las enfermedades psiquitricas y neurolgicas.

Fabricando cerebrosEl ltimo rubro, fabricando cerebros, es tal vez el ms impresionante. Los cinco

primeros aos deberan bastar para desarrollar chips que sean capaces de reconocer

objetos y sistemas de memoria que repliquen el funcionamiento del cerebro. En 10aos, deberan haberse desarrollado arquitecturas capaces de pensar (ntese que estoes antes de entender el pensamiento), mquinas que recuerden sin necesidad de quenadie las organice e integrar el pensamiento intuitivo y el razonamiento lgico. En 15aos, se desarrollaran computadoras equipadas con habilidades intelectuales,emocionales y de deseo. En 20 aos, se habran desarrollado supercomputadoras queestableciesen redes amigables con la sociedad. Es decir, se habra generado unarelacin simbitica entre humanos y computadoras. Tambin se habrn desarrolladorobots capaces de incorporar la vida (intelectual) humana.

Desafo internacionalDicen que si los latinoamericanos tuvisemos la metodologa de los estadounidenses,la eficiencia de los alemanes y la paciencia de los chinos, entonces, seramos japoneses. Con tremenda conjuncin de atributos, tal vez podramos imaginar elmundo dentro de veinte aos, y nuestra perspectiva de ciencia sera vista en muchossitios como ciencia ficcin. Si se cumplen los objetivos del Riken, si creemos que sucarta de intencin prescribir la historia, en 20 aos habremos entendido el cerebro (yla mente), lo habremos hecho inmortal y le habremos creado un soporte rgidoalternativo donde pueda expresarse y existir. O ms bien, considerando que la primera

persona del plural sea tal vez un abuso para referirse a la humanidad, los Japoneses lohabrn hecho. Si no fuese porque los responsables del proyecto se han metido en unrubro, el de la informacin y la electrnica, en el que los pilares de la tecnologa loslevantan por encima del resto, porque los robots de Kawato bailan con exquisitahumanidad las danzas folclricas de Okinawa o el Rock and Roll y fundamentalmenteporque los que firman son japoneses, uno no prestara mucha ms atencin al panfleto

que a un (hoy mal) cuento de ciencia ficcin. No mucha ms atencin que a laposibilidad de viajar en algo ms de una hora al mismo Japn desde un pequeopueblo del norte argentino, saliendo de la estratosfera como sugiriera por ejemplo unpresidente argentino. Ciertamente, por su historia, los japoneses no son tan confiables

en el desarrollo y produccin de ciencia como lo son con la tecnologa. Pero elpanorama que la gente del Riken imagina en 20 aos, puede no estar muy lejos eimplica cambios que van mucho ms all de los genomas, de Internet y de lasclonaciones y que constituyen el mayor asalto posible a la identidad.

Mariano Sigman es investigador en neurociencias de la Universidad Rockefeller deNueva York. Este artculo fue publicado originalmente en Le Monde Diplomatique y ha


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dado la vuelta al mundo traducido a varios idi omas. Esta es una versin indita cedida

por el autor a Tendencias Cientficas.

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