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Los neurobots son robots construidos con células vivas de sapo que desarrollan un sistema nervioso propio y se mueven de forma autónoma, una evolución de los xenobots creados por el biólogo Michael Levin de la Universidad Tufts, y el próximo paso es construir versiones con células humanas
Científicos han creado robots hechos completamente de células vivas de sapo que poseen un sistema nervioso propio, nadan solos, exploran el entorno y se auto-organizan sin ninguna ingeniería genética. Llamados neurobots, estos organismos artificiales representan la evolución de los xenobots descritos por primera vez en 2020 y fueron publicados en la revista Advanced Science como el trabajo más avanzado del biólogo Michael Levin de la Universidad Tufts y sus colaboradores.
Según Spectrum, lo que hace que los neurobots sean diferentes de cualquier otro proyecto de bioingeniería es que no imitan la vida: son vida. En lugar de construir robots inspirados en la biología, el equipo de Michael Levin construyó robots a partir de la biología, utilizando células vivas que maduran, forman conexiones nerviosas y producen comportamientos que no existen en ningún lugar del mundo natural. Y el próximo paso del equipo es aún más ambicioso: agregar células neuronales humanas a estas máquinas vivas.
De los xenobots a los neurobots: cómo los robots de células vivas ganaron un sistema nervioso
Los xenobots, creados en 2020, fueron la primera generación de robots construidos con células vivas de sapo por el laboratorio de Michael Levin.
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Construidos con un único tipo de célula estructural, ya lograban propulsarse en el agua usando cilios, sobrevivir días sin nutrientes e incluso autorreplicarse, recolectando espontáneamente células madre sueltas en el entorno.
A pesar de estas capacidades impresionantes, los xenobots tenían una limitación fundamental: su comportamiento era esencialmente mecánico.
Los movimientos eran impulsados por la anatomía y la física, no por algo que se asemejara a un control interno.
Los neurobots resuelven esta brecha al incorporar neuronas que maduran a partir de células madre parcialmente diferenciadas y forman conexiones ramificadas por todo el organismo, creando circuitos que transmiten señales electroquímicas de célula a célula.
Neurobots nadan, exploran y responden al entorno de maneras inéditas
La diferencia entre xenobots y neurobots es visible en el comportamiento. Los neurobots pasan menos tiempo inactivos y más tiempo explorando el entorno, recorren caminos sinuosos y en espiral en lugar de trayectorias simples y responden de manera diferente a drogas neuroactivas, demostrando que el sistema nervioso integrado realmente influye en sus acciones.
Al microscopio, estos robots parecen aglomerados irregulares y translúcidos de tejido, pero el movimiento coordinado revela un orden emergente.
Los neurobots conectan la actividad eléctrica de las neuronas con el movimiento físico observable, algo que ningún otro modelo de laboratorio de células vivas puede hacer.
A diferencia de organoides cerebrales o tecnologías de laboratorio en chip, los neurobots se mueven, nadan e interactúan con lo que les rodea, produciendo patrones de actividad que el equipo de Michael Levin apenas está comenzando a descifrar.
Células vivas que se auto-organizan sin ingeniería genética
Uno de los aspectos más sorprendentes de los neurobots es que se forman solos.
Cuando las células vivas son retiradas de su contexto normal de desarrollo y cultivadas en condiciones salinas simples, se auto-organizan espontáneamente en estructuras que se mueven y actúan de maneras que no fueron programadas.
No hay manipulación genética involucrada. Carlos Gershenson, científico de la computación de la Universidad de Binghamton que estudia la vida artificial, explicó que estos robots están hechos con células vivas naturales, pero organizadas por los científicos de una forma que la naturaleza nunca produciría.
Michael Levin cuestiona de dónde provienen la forma y la función cuando no son resultado de la evolución ni de la ingeniería genética, y considera a los neurobots un sistema modelo para investigar exactamente esa pregunta.
El próximo paso: neurobots con células humanas
El equipo de Michael Levin ya ha creado una variación llamada «antrobots», construida con aglomerados de células pulmonares humanas en lugar de tejido de sapo.
El plan ahora es agregar células neuronales humanas a los antrobots, extendiendo la estructura de los neurobots a un contexto totalmente humano.
La idea es que estas máquinas vivas puedan ser condicionadas y entrenadas para ejecutar tareas específicas. Josh Bongard, científico de la computación y especialista en robótica de la Universidad de Vermont, dijo que la esperanza es que sea posible enseñar a estos robots de células vivas a hacer lo que se desea, de la misma manera que se entrena a un perro para olfatear explosivos.
Con mejoras adicionales, los neurobots podrían ser utilizados en aplicaciones que van desde la reparación precisa de tejidos hasta la limpieza ambiental, ampliando el alcance de lo que los xenobots originales ya han demostrado ser posible.
Aplicaciones prácticas ya comienzan con los xenobots de primera generación
Mientras los neurobots siguen en fase de investigación, los xenobots de primera generación ya están siendo desarrollados para uso comercial.
Fauna Systems, startup cofundada por Michael Levin y Josh Bongard, se centra inicialmente en la detección ambiental, planeando usar xenobots en acuicultura, monitoreo de aguas residuales y detección de contaminantes.
La lógica es que estos robots de células vivas pueden integrar múltiples señales ambientales simultáneamente.
Si los xenobots encuentran una combinación de factores estresantes como metales pesados, cambios en el pH y trazas de escorrentía agrícola, sus cambios de movimiento pueden proporcionar una señal en tiempo real de que algo está mal en el ecosistema.
El concepto se inspira en ciudades de Polonia que ya utilizan mejillones de agua dulce como centinelas de la calidad del agua, pero con sensibilidad y especificidad potencialmente superiores.
¿Estamos listos para robots hechos de células humanas?
Los neurobots de Michael Levin representan un salto que va más allá de la ingeniería: son robots hechos de células vivas que desarrollan un sistema nervioso, se auto-organizan y exploran el entorno sin programación genética.
Con los xenobots ya avanzando hacia aplicaciones comerciales y los neurobots con células humanas en el horizonte, la frontera entre máquina y organismo vivo nunca ha estado tan delgada.
¿Qué opinas de los robots construidos con células humanas? ¿Es esto el futuro de la medicina y el medio ambiente o estamos cruzando una línea peligrosa? Deja tu opinión en los comentarios.
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