CCCB Veus

Els reptes i les noves descobertes en la recerca en neurociències centren «El cervell», el tercer debat ICREA-CCCB, que els propers quatre dimarts ens permetrà conèixer els treballs d’alguns dels investigadors més importants del país. El proper 11 de març inaugura el cicle Ricard Solé, professor d’investigació ICREA a la Universitat Pompeu Fabra, amb la conferència Cervell(s): autòmats, accidents i evolució sintètica sobre la vida sintètica i les possibilitats que s’obren de manipular i trobar alternatives a l’evolució darwiniana.

Què entenem per evolució sintètica?
Nosaltres treballem amb sistemes complexos, i la biologia sintètica és una part de la nostra recerca en què ens plantegem fins on es pot arribar en la construcció i el disseny a partir de components biològics, si podrem crear algun tipus de sistema que porti a terme computacions i preses de decisió, sistemes que aprenguin i puguin imitar, i per tant es puguin comparar amb el cervell o els sistemes neuronals. Al meu departament ens plantegem què es pot fer i què no es pot fer. L’evolució ha creat una sèrie d’estructures, com el cervell, que és una gran innovació, però nosaltres ens preguntem: «hi hauria alternatives?» «Aquesta és l’única solució possible?». Si algun dia desenvolupem una tecnologia que permeti imitar alguna cosa semblant al cervell, amb intel·ligència, consciència, cognició o empatia, aquest sistema ha d’imitar obligatòriament la vida? O hi ha alternatives? A partir d’aquí, ens formulem aquesta pregunta a moltes escales.

Quin paper té el cervell, en la vostra investigació?
Al laboratori no podem crear cervells, però estem manipulant cèl·lules que normalment són individualistes, que no saben fer res més que buscar menjar. Estem aconseguint que es comuniquin i que prenguin decisions col·lectivament, com les formigues, que puguin aprendre, que puguin prendre decisions, etcètera. L’evolució ja va inventar això, però nosaltres tenim la possibilitat d’alterar el procés, de posar-hi coses que l’evolució no ha previst. I la biologia sintètica s’està replantejant coses que teníem molt clares, com l’envelliment o la mort. Tots pensàvem que l’envelliment era un procés inevitable, pura termodinàmica, però és mentida, l’envelliment es pot aturar. L’evolució, de fet, ens ha portat aquí perquè la forma natural és viure prou per reproduir-nos i ja està, però al laboratori hem trobat que pots manipular els terminals dels cromosomes perquè un dels enzims de l’envelliment no funcioni, i s’han obtingut ratolins que viuen tres vegades més i que aconsegueixen morir joves. Per tant, la regla aquesta, aquest «principi de disseny» ens el podem saltar. Nosaltres ens preguntem fins on podem arribar amb aquestes alternatives, si hi ha alternatives a l’envelliment, podem dissenyar sistemes on l’envelliment no hagi de ser necessàriament una de les regles bàsiques. Això genera més preguntes, i ens fa pensar si hi ha moltes coses d’aquestes que donàvem per fetes i que potser ens hauríem de qüestionar.

El cervell, per exemple, és òptim amb moltes coses, però un desastre en moltes d’altres: el cervell aconsegueix que el seu funcionament tingui un cost metabòlic molt baix, i això som incapaços de recrear-ho els científics, però, en canvi, hi ha coses molt ineficients, el cervell s’ha anat muntant a partir del que hi havia abans. Dins el cervell d’un humà hi ha el cervell del rèptil, el cervell de la rata, etcètera, i això genera molts conflictes en la nostra manera de pensar, a l’hora de tenir creences estúpides. Si volem construir una màquina, és important tenir-ho en compte? O fins on és important, que haguem estat nens? Nosaltres aprenem el llenguatge en un procés d’aprenentatge que comença a la infància, i hem vist que potser perquè passin determinades coses cal aquest procés, cal que siguem nens. Ja hi ha gent que treballa en robots «infantils», i potser el disseny de sistemes complexos també ha de passar per un procés de creixement.

Sigui com sigui, la vostra és una investigació sense resultats pràctics immediats…
Sí, és teoria pura. Nosaltres sempre hem estat teòrics, només fa pocs anys que tenim un laboratori propi per fer experiments. L’ambició del nostre treball és intentar entendre l’origen de la complexitat, i una part té a veure amb la cognició, amb com aprens, com incorpores la informació, com t’adaptes a un món extern amb la capacitat de predir o no predir. Per a l’ésser humà el temps és molt important, per exemple, el temps ens diferencia clarament de qualsevol màquina, tu saps que hi ha un futur i un passat, però les màquines viuen el present. Com ho fem, per posar això en una màquina? La nostra feina és plantejar les preguntes, encara que estiguem lluny de saber les respostes.

De tota manera, ja tenim alguns resultats de laboratori: imagina que aconseguim que uns bacteris es comportin com formigues, puguin aprendre, puguin resoldre problemes col·lectivament. Estem intentant recrear al laboratori com va aparèixer la cooperació fa milions d’anys. Si som capaços de fer això, s’obren horitzons interessants, podríem dissenyar cèl·lules que vagin a un teixit i facin el que nosaltres volem, reconstruir-lo, per exemple.

Com treballeu? Amb grans computadores? Amb simuladors?
El problema el pots abordar de moltes maneres, des de les matemàtiques, fent models teòrics en què et plantegis la pregunta de manera molt general, o bé amb ordinadors, on fem evolucionar circuits i màquines artificials utilitzant l’evolució darwiniana, és a dir, no les dissenyem tal com ho faria ara un enginyer conscient, sinó intentant que recreïn com ha evolucionat la natura. Una part de la nostra inspiració també ve de la ciència-ficció, quan llegim coses que s’escrivien abans que comencés la revolució de la informació, als anys quaranta o cinquanta. Trobes moltes coses divertides, en aquella època, com que el robot que netejava la casa no era un Roomba, sinó que era un robot amb forma humana i un aspirador a la mà, però, més enllà d’això, hi ha ciència-ficció molt interessant, que realment transcendeix la tecnologia actual. La ciència-ficció també especulava sobre la interfície cervell-màquina, que permetés expandir el cervell utilitzant tecnologia, però, segons el que sabem ara del cervell, tinc molts dubtes que això sigui factible.