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Un robot con el cerebro de una rata

Investigadores de la Pompeu Fabra desarrollan un ingenio que se comporta como una rata de laboratorio para demostrar cómo funciona el cerebro

Carmen Jané

De izquierda a derecha, Maffei, Alex Escuredo, Pata y Verschure, en la UPF.

De izquierda a derecha, Maffei, Alex Escuredo, Pata y Verschure, en la UPF. / ELISENDA PONS

Es un mecano de piezas con chips artesanales y cámaras construido con una impresora 3D, pero piensa como una rata de laboratorio. De hecho se mueve igual, buscando recompensas, alimento (en su caso energía) y aprendiendo cómo orientarse de forma eficiente en el espacio de un cubículo. La única diferencia con la rata blanca que se usa para experimentos médicos es que anda a dos patas y se mueve algo más lentamente. Y no tiene nada biológico.

Es un robot, un “Frankenstein en rata”, como lo definen sus dos creadores, los investigadores de la Universitat Pompeu Fabra (UPF) Giovanni Maffei y Diogo Pata, que bajo la dirección del catedrático Paul Verschure y junto a sus compañeros Encarnación Marcos y Martí Sánchez-Fibla, del grupo de investigación SPECS, han logrado desarrollar un ingenio electrónico que clona con algoritmos, chips, cámaras y 'software' el cerebro de un animal pequeño en comportamientos y toma de decisiones.

"Es otra forma de trabajar la robótica basada en modelos biológicos y no mecánicos", sostiene el catedrático Paul Verschure

A efectos de investigación, es la demostración de una teoría, la de Verschure sobre cómo funciona el cerebro y cómo se interconectan sus partes, hecha 'software', a partir del modo en que los animales se ocupan de las tareas vitales básicas. A efectos internos, el cerebro del ratón es controlado a distancia desde otro ordenador. “Para entender mejor cómo funciona y poder controlarlo, pero podría integrarse en la máquina”, afirma Maffei. El robot se recarga a sí mismo gracias a que copia el sistema de alimentación del roedor y se orienta, no por GPS, sino creando sus propios referentes espaciales y familiarizándose con ellos.

APLICACIÓN MÉDICA

“El objetivo es reproducir el funcionamiento del cerebro para comprender mejor su mecánica y aplicarlo a pacientes con daño cerebral, por ejemplo”, explica Verschure, neuropsicólogo de formación y director del Centro de Sistemas Autónomos y NeuroRobotics de la UPF. El investigador trabaja desde hace años en la creación de chips que funcionarían como prótesis cerebrales y su equipo ha desarrollado un sistema de neurorrehabilitación para pacientes con daño cerebral basado en realidad virtual que está siendo probado con éxito en hospitales como el Vall d’Hebron de Barcelona.

El robot plantea el cerebro, tal como teoriza Verschure, como “un centro de control que funciona sobre un sistema corporal según determinados principios generales”, y que se organiza en capas de información cada vez más complejas. Cada una de estas capas, que corresponde a uno o varios segmentos del cerebro, resuelve las necesidades etiquetando el entorno y tomando decisiones. Este proceso supone un aprendizaje, y este se va haciendo cada vez más eficiente, consumiendo cada vez menos tiempo pero también menos recursos de procesamiento y energéticos, según han demostrado Maffei y Pata, que han localizado en qué parte del cerebro se produce cada proceso.

“El aprendizaje consolida los recuerdos y por tanto la memoria le permite detectar rápidamente el estímulo”, afirma Pata, que ha visto la investigación publicada en la revista científica Neural Networks, órgano de difusión de la International Neural Networks Society (INNS).

“Es otra forma de trabajar la robótica basada en modelos biológicos y no mecánicos”, sostiene Verschure, que lleva años intentando descifrar dónde se produce la conciencia. El mismo equipo del SPECS desarrolló ya hace unos años el iCub, un pequeño androide que aprende como un niño de tres años el reconocimiento de objetos y caras. 

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