Los retos y los nuevos descubrimientos en la investigación en neurociencias centran «El cerebro» el tercer debate ICREA-CCCB, que en los próximos cuatro martes nos permitirá conocer los trabajos de algunos de los investigadores en neurociencias más importantes del país. El próximo 11 de marzo inaugura el ciclo Ricard Solé, profesor de investigación ICREA en la Universidad Pompeu Fabra, con la conferencia Cerebro(s): autómatas, accidentes y evolución sintética sobre la vida sintética y las posibilidades que se abren de manipular y hallar alternativas a la evolución darwiniana.
¿Qué entendemos por evolución sintética?
Nosotros trabajamos con sistemas complejos, y la biología sintética es una parte de nuestra investigación en que nos planteamos hasta dónde se puede llegar en la construcción y el diseño a partir de componentes biológicos, si podremos crear algún tipo de sistema que lleve a cabo computaciones y tomas de decisión, sistemas que aprendan y puedan imitar, y por lo tanto se puedan comparar con el cerebro o los sistemas neuronales. En mi departamento nos planteamos qué se puede hacer y qué no se puede hacer. La evolución ha creado una serie de estructuras, como el cerebro, que es una gran innovación, pero nosotros nos preguntamos: «¿habría alternativas?» «¿Esta es la única solución posible?». Si algún día desarrollamos una tecnología que permita imitar algo parecido al cerebro, con inteligencia, conciencia, cognición o empatía, ¿este sistema debe imitar obligatoriamente la vida? O ¿hay alternativas? A partir de aquí, nos formulamos esta pregunta a muchas escalas.
¿Qué papel desempeña el cerebro, en vuestra investigación?
En el laboratorio no podemos crear cerebros, pero estamos manipulando células que normalmente son individualistas, que no saben hacer más que buscar comida. Estamos logrando que se comuniquen y que tomen decisiones colectivamente, como las hormigas, que puedan aprender, que puedan tomar decisiones, etcétera. La evolución ya inventó eso, pero nosotros tenemos la posibilidad de alterar el proceso, de poner cosas que la evolución no ha previsto. Y la biología sintética se está replanteando cosas que teníamos muy claras, como el envejecimiento o la muerte. Todos pensábamos que el envejecimiento era un proceso inevitable, pura termodinámica, pero es mentira, el envejecimiento se puede detener. La evolución, de hecho, nos ha traído aquí porque la forma natural es vivir lo suficiente para reproducirnos y ya está, pero en el laboratorio hemos encontrado que puedes manipular los terminales de los cromosomas para que uno de los enzimas del envejecimiento no funcione, y se han conseguido ratones que viven tres veces más y que logran morir jóvenes. Por lo tanto, esa regla, ese «principio de diseño» nos lo podemos saltar. Nosotros nos preguntamos hasta dónde podemos llegar con estas alternativas, si existen alternativas al envejecimiento, podemos diseñar sistemas donde el envejecimiento no tenga por qué ser una de las reglas básicas. Esto genera más preguntas, y nos hace pensar si hay muchas cosas de esas que dábamos por hechas y que quizá deberíamos cuestionar.
El cerebro, por ejemplo, es óptimo con muchas cosas, pero un desastre en muchas otras: el cerebro consigue que su funcionamiento tenga un coste metabólico muy bajo, y eso somos incapaces de recrearlo los científicos, pero, en cambio, hay cosas muy ineficientes, el cerebro se ha ido montando a partir de lo que había antes. Dentro del cerebro de un humano está el cerebro del reptil, el cerebro de la rata, etcétera, y ello genera muchos conflictos en nuestra manera de pensar, a la hora de tener creencias estúpidas. Si queremos construir una máquina, ¿es importante tenerlo en cuenta? ¿O hasta dónde es importante que hayamos sido niños? Nosotros aprendemos el lenguaje en un proceso de aprendizaje que empieza en la infancia, y hemos visto que quizá para que pasen determinadas cosas es preciso este proceso, es necesario que seamos niños. Ya hay gente que trabaja en robots «infantiles», y quizá el diseño de sistemas complejos también debe pasar por un proceso de crecimiento.
Sea como fuere, la vuestra es una investigación sin resultados prácticos inmediatos…
Sí, es teoría pura. Nosotros siempre hemos sido teóricos, solo hace pocos años que tenemos un laboratorio propio para realizar experimentos. La ambición de nuestro trabajo es intentar entender el origen de la complejidad, y una parte tiene que ver con la cognición, con cómo aprendes, cómo incorporas la información, cómo te adaptas a un mundo externo con la capacidad de predecir o no predecir. Para el ser humano el tiempo es muy importante, por ejemplo, el tiempo nos diferencia claramente de cualquier máquina, tú sabes que hay un futuro y un pasado, pero las máquinas viven el presente. ¿Cómo lo hacemos, para poner eso en una máquina? Nuestro trabajo es plantear las preguntas, aunque estemos lejos de saber las respuestas.
De todos modos, ya tenemos algunos resultados de laboratorio: imagina que conseguimos que unas bacterias se comporten como hormigas, puedan aprender, puedan resolver problemas colectivamente. Estamos intentando recrear en el laboratorio cómo apareció la cooperación hace millones de años. Si somos capaces de hacer eso, se abren horizontes interesantes, podríamos diseñar células que vayan a un tejido y hagan lo que nosotros queramos, reconstruirlo, por ejemplo.
¿Cómo trabajáis? ¿Con grandes computadoras? ¿Con simuladores?
El problema puedes abordarlo de muchas formas, desde las matemáticas, haciendo modelos teóricos en los que te plantees la pregunta de manera muy general, o bien con ordenadores, donde hacemos evolucionar circuitos y máquinas artificiales utilizando la evolución darwiniana, es decir, no las diseñamos tal y como lo haría ahora un ingeniero consciente, sino intentando que recreen cómo ha evolucionado la naturaleza. Una parte de nuestra inspiración también viene de la ciencia ficción, cuando leemos cosas que se escribían antes de que comenzara la revolución de la información, en los años cuarenta o cincuenta. Encuentras muchas cosas divertidas, en aquella época, como que el robot que limpiaba la casa no era un Roomba, sino que era un robot con forma humana y un aspirador en la mano, pero más allá de todo eso, hay ciencia ficción muy interesante, que realmente trasciende la tecnología actual. La ciencia ficción también especulaba sobre la interfaz cerebro-máquina, que permitiera expandir el cerebro utilizando tecnología, pero, según lo que sabemos ahora del cerebro, tengo muchas dudas de que ello sea factible.