En 1997, en la Geron Corporation y junto con una serie de colaboradores invitados, logramos aislar el gen que creíamos que transmitía esta capacidad de reproducción ilimitada a las células de la línea germinal. El gen codifica una proteína llamada telomerasa que da marcha atrás en el reloj del envejecimiento al final del cromosoma. El aislamiento de este "gen de la inmortalidad" suscitó una gran controversia debido a su potencia para dar marcha atrás al reloj Hayflick en las células del cuerpo humano después de que demostráramos que funcionaba en cultivos de células en el laboratorio.
Introducir el gen en un estado activo, literalmente detiene el envejecimiento celular. Las células se vuelven inmortales pero en cierto modo siguen siendo mortales. Este procedimiento, al que nos referimos en algunas ocasiones como terapia de la telomerasa, puede algún día dotar de un nuevo sentido a la transferencia de algunos de los poderes de renovación inmortal al menos en algunas de las células del cuerpo. Pero se ha demostrado que es complicado introducir, de manera eficaz, este o cualquier otro gen en la mayoría de los tejidos del cuerpo humano.
CÉLULAS MADRE
Y así, mientras tanto, mi mente se dirigió a otros modos de explorar el rico filón de oro de la línea germinal inmortal. Un día de otoño de hace unos años, me tomé un descanso en mi trabajo sobre la telomerasa y me di un paseo por los muelles de la bahía de San Francisco. Comencé a pensar en lo que llamamos células madre. Una célula madre es una célula que puede ramificarse como las ramas de un árbol, creando otra célula madre o mutando hasta convertirse en una célula más especializada. Existe todo tipo de células madre en el cuerpo, algunas más "potentes" que otras, es decir, algunas de ellas tienen el potencial de volverse más parecidas a un determinado tipo de células que otras.
Aquel día me pregunté si sería posible crear en un laboratorio una célula madre humana totipotente. Aunque de momento esto es sólo teoría, esta célula madre podría potencialmente mutar en cualquier célula del cuerpo. Si nos imaginamos la ramificación de un óvulo fecundado en todas las células del cuerpo, estas células madre totipotentes serían análogas al tronco del árbol de la vida celular, la madre de todas las células madre.
Yo estaba muy al tanto del trabajo de Weismann por los años que dediqué a trabajar en el envejecimiento celular, y se me ocurrió que si pudiéramos aislar y cultivar estas células de la línea germinal, podrían volverse inmortales de forma natural y con resultados positivos de telomerasa, al menos hasta que fueran destinadas a convertirse en un tipo de célula mortal. Y lo que es más importante, todas las células que provienen de aquí serían jóvenes, igual que los bebés que nacen jóvenes.
CÉLULAS MADRE EMBRIONARIAS
En los años siguientes y gracias al gran trabajo de colaboradores como Jamie Thomson de la University of Wisconsin-Madison y John Gearhart de la Johns Hopkins School of Medicine, las células pudieron ser aisladas por fin. Se les llama células madre embrionarias humanas debido a que provienen de la preimplantación de embriones humanos (cúmulos microscópicos de células que aún no han comenzado a desarrollarse ni se han adherido al útero para dar comienzo al embarazo). Estas células cumplen la labor de crear cualquier tipo de célula del cuerpo humano. Y tal y como esperábamos, creaban células jóvenes que en teoría podrían utilizarse para reparar o reemplazar células y tejidos envejecidos o enfermos.
El presidente George W. Bush se dirigió a la población norteamericana el 9 de agosto de 2001 para describir su política referente a la investigación con células madre embrionarias humanas. Sugirió que todos los fondos federales eran escasos para el número de líneas celulares que se habían aislado hasta la fecha. Puso de manifiesto sus preocupaciones morales sobre los futuros esfuerzos para aislar las células, exponiendo sus creencias religiosas en lo relativo a que las entidades de las que se obtenían las células no eran sólo un montón de células sino que también eran una pequeña persona [4].
Surgieron muchos problemas con la posición del Presidente. En la práctica, incluso si los fondos federales nos brindaran la posibilidad de manufacturar de forma eficiente algunas células de gran valor terapéutico, no estarían a nuestra disposición; es decir, que el organismo rechazaría en la mayoría de los casos las células transplantadas como si fueran invasores extranjeros. El milagro del laboratorio no nos conduciría fácilmente a un milagro equiparable en la cama del hospital.
CLONACIÓN TERAPÉUTICA
Y así, en 1999, mis colegas y yo propusimos una solución polémica. Afirmamos que el procedimiento denominado transferencia nuclear de células (la transferencia de una célula somática a un óvulo enucleado) no sólo produciría embriones que al colocarse en el útero generarían un clon, sino que también podrían ser utilizados para crear células madre embrionarias [5]. Tales células serían esencialmente idénticas a las células del paciente. Esto podría solucionar los problemas restantes de histocompatibilidad creando células madre embrionarias y cualquier célula del organismo sin rechazo del paciente.
El uso de la transferencia nuclear de células somáticas con el fin de invertir la flecha del tiempo en las células de un paciente, recibe el nombre de clonación terapéutica. Esta terminología se utiliza para diferenciar este indicio clínico del uso de la transferencia nuclear para la clonación de niños, que a su vez se denomina clonación reproductiva.
Desde que comenzó el debate sobre la clonación terapéutica, el poder de la técnica se ha vuelto cada vez más impresionante. En abril de 2000, mis colegas y yo facilitamos las pruebas que demostraban que el óvulo podía actuar como una "máquina del tiempo celular", no sólo invirtiendo la flecha en diferenciación (es decir, no sólo convirtiendo una célula del cuerpo como la piel en una célula madre embrionaria) sino también haciendo lo inimaginable: devolver al cuerpo envejecido la inmortalidad y dando marcha atrás en el reloj del envejecimiento celular [6]. Estos resultados, ahora mostrados en múltiples especies de mamíferos, sugieren que podemos tener el potencial de invertir el envejecimiento de las células humanas del mismo modo.
Esto podría significar que podríamos crear células jóvenes de cualquier tipo para un paciente de cualquier edad. Mientras se supone que esta "máquina del tiempo" sea lo suficientemente grande como para hacerse cargo de una sola célula, las células regeneradas resultantes podrían teóricamente aumentar en número y convertirse en células jóvenes inmunes que repoblaran nuestra sangre, o en repoblar los vasos sanguíneos con células jóvenes y frescas, o cualquier tipo de células para tratar una inmensa cantidad de enfermedades para las que no contamos con ningún tratamiento en la actualidad.
UNA ACALORADA POLÉMICA
A pesar de las buenas intenciones de los investigadores en este campo emergente de la medicina regenerativa, estas tecnologías han supuesto el punto central de una de las más acaloradas polémicas de la historia de la ciencia. Esta polémica acerca de las células madre embrionarias ha dividido a Estados Unidos en dos partes enfrentadas, y las profundas implicaciones de las células madre para atajar las manifestaciones de enfermedades degenerativas han llegado al punto en que la intervención del hombre con las tecnologías haría enfadar a los mismos dioses.
En el caso de vidas moldeadas y limitadas por la muerte, nos vemos obligados a elegir nuestra propia posición respecto a estas nuevas tecnologías. En el verano de 1999, mientras estaba con mi madre en una pequeña habitación del hospital, yo ya sabía cuál era mi posición. Habría hecho cualquier cosa para salvar la vida a mi madre (es decir, cualquier cosa que no dañara a un ser humano).
Y tenía poderosas razones para creer que la clonación terapéutica no supone crear un ser humano individual, incluso en los estados más tempranos del desarrollo. Habría arriesgado mi propia vida, mis ahorros, mi reputación, había dado cualquier cosa para ayudarla.
EL ENEMIGO ES LA MUERTE
El pulso de mi madre seguía descendiendo (90, 80, 20, 10, 8…). Su corazón era fuerte y nunca me hubiera preocupado de que muriera de un fallo cardíaco. Visualicé el abultado desequilibrio en la química sanguínea, los millones de células que pedían ayuda en su cuerpo, su increíble mente cayendo en el caos debido a la anoxia. Finalmente, las células de su corazón (enfrentadas por primera vez desde el origen de la vida en la tierra, al abismo de la muerte) renunciaron a seguir luchando y también cayeron en el caos y la arritmia. Habían llevado a cabo su objetivo inicial; habían traspasado su genoma a un hijo de forma satisfactoria. Los minutos pasaron. Con el mismo éxito con que la vida de mi madre había completado la tarea de la reproducción, yo encontré totalmente inaceptable la estrategia del ciclo de la vida. Allí estaba yo, odiando a la muerte.
Aquella noche fui hacia el coche un poco más tarde, deambulando en la oscuridad. Sin rumbo, ni reservas de avión; sentí que conducía al azar en la noche. Miré a lo alto en la cálida noche de verano y me fijé en una luna brillante pero tenue, y reconocí su significado. La luna ha sido durante miles de años una fuente de aliento para la humanidad a la hora de enfrentarse a la sombría realidad de la pérdida y de la muerte. En 14 días, se va partiendo en pedazos, como la muerte de Osiris, pero siempre se regenera en una fuga eterna.
En los años venideros, la ciencia y la medicina se entregarán a la promesa de la medicina regenerativa. Es inevitable que la célula inmortal, que puede hacer tanto como paliar el sufrimiento humano, encuentre su camino hasta la cama del hospital. Pero el cuándo estarán disponibles estas nuevas terapias para nuestros seres queridos, sólo depende de cómo la sociedad se enfrente a estos temas tan importantes.
Estados Unidos posee una orgullosa historia de liderazgo mundial respecto a la investigación de nuevas tecnologías. No se dudó en aplicar las mejores mentes en un esfuerzo para que el hombre pisara la luna. No nos detuvimos ante el miedo de enfadar a los dioses por conquistar los cielos. Pero ahora tenemos un reto aún mayor ante nosotros. Hemos sido dotados con dos talentos de oro. El primero, la raíz de la vida humana inmortal, o lo que es lo mismo, las células madre embrionarias. La segunda, la tecnología de transferencia nuclear. ¿Haremos como el buen criado de la Biblia y tomaremos estos regalos para la humanidad, usándolos con valentía para paliar el sufrimiento de nuestros seres queridos, o perderemos la posibilidad y fracasaremos estrepitosamente?
Estoy seguro de que Estados Unidos, que ha liderado históricamente la carrera tecnológica, encontrará el valor para liderar también la de la medicina regenerativa. Sólo espero que lo hagamos pronto; el tiempo no corre a nuestro favor.
Referencias
1) Extraído de Gilbert, Scott F.; Developmental Biology, (1991) Sinauer; pág. 13–18
2) Weismann, August; „Über die Dauer des Lebens" en: The germ-plasm: a theory of heredity (1882); Gustav Fischer Verlag; Ver Weismann, Augst, Traducido por W. Newton Parker & Harriet Rionnfeldt; (1912) Charles Scribner"s Sons
3) Hayflick, L & Moorhead, PS; "The serial cultivation of human diploid cell strains" en: Experimental Cell Research (1961, Vol. 253); pág. 585–621
4) http://www.whitehouse.gov/news/releases/2001/08/20010809-2.html
5) Lanza, RP & Cibelli JB & West MD; "Prospects for the use of nuclear transfer in human transplantation" en: Nature Biotechnology (1999, Vol. 17); pág. 1171–4
6) Lanza, RP & Cibelli, JB & Blackwell, C & Cristofalo, VJ & Francis, MK & Baerlocher, GM & Mak, J & Schertzer, M & Chavez, EA & Sawyer, N & Lansdorp, PM & West, MD; "Extension of cell life-span and telomere length in animals cloned from senescent somatic cells" en Science; (2000, Vol. 288); pág. 665–9
LA BÚSQUEDA DE UNA EXPECTATIVA DE VIDA SALUDABLE A PESAR DE LOS ACCIDENTES
Dr. Robert A. Freitas Jr.
Nota de los editores: El documento original del Dr. Freitas incluye gran cantidad de gráficos, tablas y estadísticas que, por razones técnicas, no podían incluirse en esta versión impresa. Toda esa información junto con una versión ampliada de este artículo puede consultarse gratuitamente en inglés en la dirección de Internet:
http://www.imminst.org/book1
Parece más que probable que los mayores avances en la detención del envejecimiento biológico y en la prevención de la muerte natural provengan de la biotecnología y de la nanotecnología, es decir, de la nanomedicina. La nanomedicina se define, de forma simple y general, como la preservación y mejora de la salud humana utilizando herramientas moleculares y el conocimiento del cuerpo humano a nivel molecular [1].
Las herramientas moleculares nanomédicas pronto incluirán materiales biológicamente activos con estructuras nanométricas perfectamente definidas, tales como dispositivos constituidos por dendrímeros orgánicos y fármacos de fullerenes y nanotubos orgánicos. Deberíamos ver también cómo las terapias génicas y la ingeniería tisular se van generalizando en la práctica médica, contribuyendo a la extensión de la vida en las edades más avanzadas.
A medio plazo, en los próximos 5 ó 10 años más o menos, el conocimiento obtenido a partir de la genómica y la proteómica hará posible: a) nuevos tratamientos a medida del paciente; b) nuevos fármacos contra patógenos cuyos genomas se hayan decodificado; c) tratamientos con células madre para reparar tejidos dañados, reestablecer funciones o ralentizar el envejecimiento; y d) robots biológicos hechos de bacterias y otras células móviles cuyos genomas hayan sido remodelados y reprogramados. También podríamos ver dispositivos orgánicos artificiales que incorporen motores biológicos o estructuras de ADN autoensambladas orientadas a una gran variedad de aplicaciones médicas. Es posible también que veamos los primeros tratamientos antienvejecimiento dirigidos a combatir las 7 formas específicas de daño celular provocados por patologías conducentes a la muerte natural, tal como describe Aubrey de Grey y sus colaboradores [2], a pesar de que aún existen algunos obstáculos institucionales para avanzar a través de este enfoque convencional [3].
A largo plazo, tal vez en los próximos 10 ó 20 años, deberían empezar a aparecer los primeros frutos de la nanorobótica molecular en el campo médico. Precisamente, mi trabajo teórico en nanomedicina se ha centrado en la nanorobótica médica utilizando diamantoides y nanocomponentes. Aunque es el campo más teórico y lejano, supone una gran promesa para la salud y la extensión de la vida. Con nanorobótica médica se podrán realizar, en tiempo real, reparaciones internas específicas de células individuales, eliminando en gran medida la muerte biológica natural.
Por otra parte, es bien conocido el trabajo teórico de Drexler y Merkle, donde se incluye un impresionante compendio de rodamientos, engranajes y otras partes de nanorobots. Los químicos computacionales del California Institute of Technology, lograron simular el que podría considerarse el diseño más complejo: una bomba nanométrica de neón de unos 6.000 átomos [5]. El dispositivo podría servir tanto como bomba de átomos de neón (si se mueve hacia atrás) o como motor para convertir la presión del neón en energía de rotación. Los investigadores observaron en las simulaciones dinámicas moleculares preliminares que podía funcionar como una bomba, aunque las deformaciones estructurales del rotor podían ser causa de inestabilidad a bajas y altas frecuencias de rotación. El motor no tenía un rendimiento eficiente, pero funcionaba.
El objetivo último de la nanotecnología molecular es desarrollar una tecnología de fabricación capaz de realizar, de forma económica, ordenaciones de átomos con detalle molecular. Construir nanorobots médicos hechos de millones o miles de millones de átomos y lo suficientemente baratos como para resultar prácticos en terapias médicas, requiere un nuevo tipo de tecnología de fabricación. La manipulación molecular será la producción mecanizada definitiva, en términos de precisión y flexibilidad. Para conseguir estos objetivos se han propuesto dos mecanismos principales: 1) ensamblaje posicional programable, incluyendo por ejemplo, la fabricación de estructuras diamantoides utilizando materia prima molecular, y 2) paralelismo masivo de todos los procesos de fabricación y ensamblaje.
A medida que las estructuras se vuelven más complejas, hacer que las partes se autoensamblen de forma espontánea en la secuencia adecuada es cada vez más complicado. A la hora de construir estructuras complejas, tiene más sentido diseñar un mecanismo que pueda ensamblar una estructura molecular por medio de lo que se denomina "ensamblaje posicional", es decir, recoger y emplazar fragmentos moleculares. Un dispositivo capaz de tal ensamblaje posicional a escala molecular trabajaría de forma similar a como lo hacen los brazos de los robots que fabrican automóviles en las líneas de producción de las fábricas de Detroit, o como los robots que introducen a máxima velocidad componentes electrónicos en los circuitos informáticos de Silicon Valley. Por medio del ensamblaje posicional, el robot manipulador toma un elemento, lo lleva a la posición correspondiente y lo instala. El robot repite el procedimiento una y otra vez, con todas las diferentes piezas del proceso, hasta que el producto final queda completamente ensamblado.
Para construir nanorobots duraderos, primero debemos ser capaces de construir componentes diamantoides, de zafiro o de materiales de dureza similar. La adición controlada de átomos de carbono a una superficie creciente en un entramado de cristal diamantoide, recibe el nombre de mecanosíntesis diamantoide [6; 7]. En 2003 propusimos una nueva familia de herramientas mecanosintéticas dirigidas a emplazar pares de átomos de carbono ("dímero" CC) en lugares específicos de una superficie diamantoide creciente [6]. Estas herramientas deberían ser estables en el vacío y capaces de mantener posicionalmente a un dímero CC para la mecanosíntesis diamantoide controlada a la temperatura del nitrógeno líquido, y posiblemente también a temperatura ambiente. La función de una herramienta de colocación de dímeros es posicionarlos y adherirlos con precisión en una estructura diamantoide molecular creciente, y por último retirar la herramienta, dejando el dímero en la estructura. Dímero a dímero se construye una estructura diamantoide precisa y completa molecularmente.
Para que sea práctico, tanto la fabricación de los nanocomponentes como su ensamblaje en los nanorobots, debe realizarse de forma automática y en paralelismo masivo. Debe haber muchas manos trabajando simultáneamente. Sin este paralelismo, habría demasiados átomos por dispositivo (millones/miles de millones) y demasiados dispositivos por ensamblarse (billones). Ya se están desarrollando nuevas tecnologías de ensamblaje posicional paralelo masivo, incluyendo series de manipulación paralelas masivas y sistemas autoreplicantes. Zyvex patentó lo que sería un ejemplo de series de ensamblaje paralelas, llamado "ensamblaje exponencial" [8]. También se han propuesto sistemas autoreplicantes conocidos como "ensambladores moleculares", esto es, máquinas diminutas que podrían fabricar nanorobots con precisión molecular [9].
¿Qué tipo de nanorobots médicos podríamos construir? Y si fuera posible, ¿qué harían? El primer dispositivo simple que diseñé hace 9 años fue el respirocito, un hematíe artificial [10].
Los hematíes naturales transportan oxígeno y dióxido de carbono por el cuerpo humano, y tenemos unos 30 billones de estas células en la sangre. La mitad del volumen sanguíneo corresponde a los hematíes, midiendo unos 3 micrómetros de espesor y 8 de diámetro. El respirocito es mucho más pequeño que un hematíe; tan solo tiene 1 micrómetro de diámetro, más o menos el tamaño de una bacteria. El respirocito es un nanorobot independiente compuesto por 18.000 millones de átomos organizados de una forma muy precisa. A bordo disponen de ordenador y una central energética.
Los represento de color azul porque parte del armazón es de zafiro, una cerámica resistente de átomos de aluminio y oxígeno que resulta casi tan dura como el diamante. Pueden soportar con total seguridad una presión de 100.000 atmósferas, pero siendo conservadores, sólo los hemos expuesto a 1.000. Lo más importante es que disponen de bombas moleculares para cargar y descargar gases de los tanques presurizados. Decenas de miles de bombas independientes, llamadas rotores de clasificación molecular, recubren gran parte del casco del respirocito. Mientras el rotor gira, pueden arrastrarse a las moléculas de oxígeno (O2) o de dióxido de carbono (CO2) al interior o al exterior del respirocito. Hay 12 estaciones de bombeo idénticas a lo largo del ecuador del respirocito, con rotores de oxígeno en el lado izquierdo, rotores de dióxido de carbono en el derecho y rotores de agua en el centro. Los sensores de temperatura y concentración comunican al dispositivo cuándo han de liberar o almacenar gas. Cada estación posee sensores de presión que, mientras el nanorobot sigue en el interior del paciente, recibe mensajes acústicos ultrasónicos de modo que los médicos puedan activarlos, desactivarlos o modificar sus parámetros operativos. En la figura puede apreciarse que la zona sombreada de la izquierda es el tanque de almacenaje de O2, la de la derecha es el de CO2, el punto negro del centro es el ordenador y el volumen abierto alrededor del ordenador puede estar vacío o llenarse de agua. Esto permite al dispositivo controlar la flotabilidad con gran precisión y proporciona un método rudimentario aunque sencillo para extraer al respirocito del torrente sanguíneo por medio de un centrifugador.
Cuando se construyan respirocitos, se podrán usar en víctimas de casos de incendio que hayan sufrido envenenamiento por monóxido de carbono. En una animación [11] documentada de la PBS (Beyond Human), se inyectaron 5 centímetros cúbicos de un fluido con respirocitos en las venas de un paciente. Comprobaron que tras pasar por los pulmones, el corazón y algunas de las arterias principales, los respirocitos inician su camino hacia los vasos más pequeños. Después de unos 30 segundos, llegan a los capilares del paciente y comienzan a liberar oxígeno revitalizante en los tejidos necesitados. En estos tejidos, el oxígeno se bombea desde el dispositivo por medio de los rotores de uno de los lados. El dióxido de carbono se bombea por los rotores del otro lado hacia el dispositivo, pasando una molécula cada vez. Medio minuto después, cuando el respirocito llega a los pulmones del paciente, los mismos rotores invierten la dirección de giro, recargando el dispositivo con oxígeno fresco y deshaciéndose del CO2 almacenado que puede exhalar el propio paciente.
Tan solo 5 centímetros cúbicos de respirocitos, o lo que es lo mismo, una milésima parte del volumen total sanguíneo, pueden duplicar la capacidad de transporte de oxígeno. Cada respirocito transporta varios cientos de veces más moléculas de oxígeno fisiológicamente disponible que la misma cantidad de hematíes. Para hacernos una idea, digamos que la mayor cantidad de respirocitos que se podrían introducir en el organismo, sería de medio litro, lo cual permitiría a una persona aguantar la respiración en el fondo de una piscina durante 4 horas, o esprintar a velocidad olímpica durante 12 minutos sin necesidad de tomar aire.
Otro nanorobot médico que he diseñado más recientemente es el microbívoro, un leucocito artificial [12-15].
Una de las funciones principales de los leucocitos es absorber y asimilar invasores microbianos del torrente sanguíneo. Es lo que se denomina fagocitosis. Los nanorobots microbívoros desempeñarían esa labor pero mucho más rápido, con mayor fiabilidad y bajo control humano. Igual que el respirocito, el microbívoro es mucho más pequeño que un hematíe, pero es más complejo que el respirocito ya que en su construcción se emplea 30 veces más átomos.
El microbívoro es una esfera aplanada con los extremos recortados. Mide unos 3 micrómetros de diámetro en el eje mayor y 2 en el eje menor. Este tamaño asegura que el nanorobot pase a través de los capilares más estrechos del organismo, por el bazo (por ejemplo, a través de las rendijas interendoteliales esplenofenestrales) [16] y cualquier otra parte del cuerpo humano. El microbívoro posee una boca con una especie de puerto de ingestión en la que se introducen los microbios para ser digeridos. También posee una parte trasera o puerto de escape, que es por donde se expulsan los restos de patógeno completamente digeridos. La puerta trasera se abre entre el cuerpo principal del microbívoro y una cola cónica. Dentro del microbívoro hay dos cilindros concéntricos. La bacteria se trocea en pequeños pedazos en la cámara de morcelación, en el cilindro interior más pequeño, y los restos se expulsan hacia la cámara de digestión, al cilindro mayor exterior. En una secuencia preprogramada, a la bacteria se le añaden enzimas digestivos, y luego se extraen por medio de unos rotores selectivos. En sólo 30 segundos, estos enzimas reducen los restos del microbio a productos químicos simples inofensivos tales como aminoácidos, ácidos grasos y azúcares simples, y que luego se expulsan del dispositivo. Un neutrófilo humano, el más común de los leucocitos, puede capturar y engullir un microbio en menos de un minuto, aunque la digestión completa y la excreción de los restos puede prolongarse durante una hora o más.
Pero lo primero que ha de hacer un microbívoro es procurarse un patógeno para poder digerirlo. Si la bacteria adecuada tropieza con la superficie del nanorobot, las zonas prohibidas reversibles del dispositivo la reconocen y la capturan. Una serie de 9 marcadores antigénicos diferentes debería ser suficientemente específica, ya que todos deben reconocer que se ha capturado el microbio correspondiente. Hay 20.000 copias de estas series receptoras de 9 marcadores, distribuidas en 275 zonas con forma de disco, a lo largo de la superficie del dispositivo. Dentro del anillo de receptores hay más rotores que absorben glucosa y oxígeno del torrente sanguíneo para alimentar al nanorobot. En el centro de cada disco receptor hay un silo con una especie de brazo a modo de garfio y cada uno de estos discos tiene un diámetro de 150 nanómetros.
Cuando los receptores reversibles capturan a una bacteria, los garfios telescópicos sobresalen del microbívoro y sujetan a la bacteria atrapada. Estos garfios se forman a partir de un brazo manipulador hermético diseñado originalmente por Drexler [17] para fabricación a escala nanométrica. Este brazo, de unos 100 nanómetros, tiene varias articulaciones rotatorias y telescópicas que le permiten cambiar su posición, ángulo y longitud. Sin embargo, los garfios del microbívoro precisan de un mayor alcance y de un ámbito de movimiento más complejo por lo que disponen de articulaciones adicionales. Tras salir del silo, un brazo-garfio realiza complejos movimientos de rotación, mientras que los adyacentes pueden tocarse entre sí para rechazar los objetos que se adhieren, incluso partículas víricas. Gracias a estos movimientos de los garfios, se puede transportar a una bacteria con forma de varilla desde el lugar que se captura hasta la boca del dispositivo. Los garfios van girando a la bacteria hasta darle la orientación adecuada.
Nuestros leucocitos naturales, incluso ayudados por antibióticos, pueden tardar semanas o meses en limpiar de bacterias el torrente sanguíneo. En comparación y para que veamos como actúan, una única dosis terabot de microbívoros sería capaz de hacerlo en sólo unos minutos u horas, incluso en caso de infecciones localmente graves. Los microbívoros podrían funcionar hasta 1.000 veces más rápido que los leucocitos naturales. Metabolizarían casi 100 veces más material microbiano que un volumen igual de leucocitos naturales, fuera cual fuera el periodo de actuación.
Pero con nanorobots médicos son posibles aplicaciones incluso más poderosas, sobre todo en lo que respecta a la reposición o reparación celular. Por ejemplo, la mayoría de las enfermedades conllevan una disfunción molecular a nivel celular, siendo la expresión génica de las proteínas la que controla significativamente la función celular. Por consiguiente, muchas enfermedades son consecuencia tanto de cromosomas defectuosos como de expresiones génicas defectuosas. En muchos casos resultaría más eficaz extraer los cromosomas existentes de la célula enferma y reemplazarlos por otros nuevos. Este procedimiento se llama "terapia de sustitución de cromosomas".
En este procedimiento, en primer lugar se fabrican los cromosomas de sustitución fuera del organismo con un dispositivo de producción clínica en serie que incluye una línea de ensamblaje molecular. El genoma individual se usa como cianotipo o dato. Si el paciente quisiera, los genes defectuosos adquiridos o heredados se podrían reemplazar con secuencias par-base sin defectos durante el proceso de fabricación de cromosomas, y así eliminar de forma permanente cualquier enfermedad genética, incluyendo condiciones relacionadas con el envejecimiento. Los nanorobots llamados cromalocitos [18], que portan cada uno una copia de los cromosomas modificados, se inyectan en el cuerpo y viajan hasta el tejido correspondiente. A continuación se produce la citopenetración y el tránsito intracelular hasta el núcleo, donde los cromalocitos cambian los cromosomas existentes por los cromosomas desnaturalizados en cada uno de los tejidos celulares del organismo (lo cual requiere una dosis de varios billones de nanorobots), para luego abandonar la célula y el tejido, reincorporarse al torrente sanguíneo y finalmente ser eliminados a través de los riñones.
DECRONIFICACIÓN: TRATAMIENTO CONTRA LA AFECCIÓN LLAMADA MUERTE NATURAL
El resultado final de todos estos avances nanomédicos dará lugar a un proceso que denomino "decronificación", o más coloquialmente, "dar marcha atrás al reloj". No encuentro problemas éticos serios en esto. De acuerdo con el modelo de enfermedad normativo volitivo más adecuado en nanomedicina [19], si somos fisiológicamente viejos sin quererlo, la vejez y el envejecimiento (y la muerte natural) son enfermedades, por lo que tenemos derecho a que nos curen. La decronificación detendrá primero el envejecimiento, y luego reducirá la edad biológica mediante tres clases de procedimientos en cada una de los 4 billones de células tisulares del organismo.
En primer lugar, se envía un respirocito (o un microbívoro) para que se introduzca en los tejidos y elimine tanto las toxinas metabólicas acumuladas como el material no degradable. Acto seguido estas toxinas volverán a acumularse como lo han hecho durante toda nuestra vida, y posiblemente necesitaremos una limpieza corporal a fondo, probablemente una vez al año, para evitar de nuevo el envejecimiento.
En segundo lugar, la terapia de reemplazo de cromosomas se podrá emplear para corregir el daño y las mutaciones genéticas graves en cada una de las células. Esto se podrá hacer también anualmente o quizás con menor frecuencia.
En tercer lugar, el daño celular y estructural persistente que no pueda reparar la célula por si misma, como el aumento de la mitocondria o su incapacitación, se podrá invertir célula a célula, utilizando dispositivos de reparación celular. Aún nos queda mucho camino hasta lograr modelos teóricos completos para estos dispositivos, pero en teoría parecen posibles. En el momento en que nuestra capacidad de manipulación molecular alcance el grado necesario para comenzar a crear nanorobots médicos, probablemente en los próximos 10 ó 20 años, ya contaremos con buenos modelos de dispositivos de reparación celular.
Como resultado de todo esto, se podrá detener o reducir el envejecimiento biológico hasta la edad biológica que estime el paciente, rompiendo definitivamente la conexión entre el tiempo cronológico y la salud biológica. Estás intervenciones podrían ser habituales en unas cuantas décadas.
Por medio de controles y renovaciones anuales, y algunas reparaciones puntuales, la edad biológica podría fijarse una vez al año en la edad fisiológica que el paciente decidiese. Sólo veo un pequeño inconveniente para volver a la juventud en condiciones óptimas, ya que mantener el organismo en los 10 años fisiológicos ideales podría ser difícil e indeseable por otras razones. Más fácil de mantener y mucho más divertido sería retomar los 20 años fisiológicamente hablando. Esto lanzaría nuestra esperanza de vida hasta los 700 ó 900 años cronológicos. Todavía sería posible morir accidentalmente pero nuestra vida podría multiplicarse por diez.
¿Hasta dónde podemos llevar esto? Bueno, si podemos prevenir el 99% de las enfermedades que nos conducen a la muerte natural [19], nuestra expectativa de vida saludable aumentaría unos 1.100 años. Puede parecer complicado arañar más de un milenio o dos a nuestro cuerpo biológico original porque las muertes por suicidio o accidentes permanecen invariablemente altas en los últimos 100 años, disminuyendo sólo en un tercio durante ese periodo. Pero la victoria final sobre el azote de la muerte biológica natural, que esperamos lograr a finales de este siglo, multiplicará nuestra expectativa de vida saludable al menos por 10 ó 20.
Es de esperar que con los nuevos tratamientos nanomédicos que nos aguardan contra las enfermedades mentales degenerativas, se reduzca enormemente la tasa de suicidios. La nanotecnología también puede mejorar la seguridad total de nuestro entorno cotidiano, por ejemplo, fabricando coches y aviones a prueba de choques y accidentes, construyendo edificios que incorporen dispositivos activos de seguridad. Si además contamos con una nanomedicina avanzada que sea capaz de anticiparse a los traumas graves y solucionarlos, se reducirán enormemente las muertes accidentales. Por último, las modificaciones genéticas y la potenciación nanomédica del cuerpo humano [20] pueden extender la vida hasta un grado que aún no podemos predecir con exactitud.
Referencias
1) Freitas RA Jr; "Section 1.2.2 Volitional Normative Model of Disease," en: Nanomedicine, Volume I: Basic Capabilities, Landes Bioscience (1999); pág. 18–20 http://www.nanomedicine.com/NMI/1.2.2.htm
2) de Grey, AB & Ames, BN & Andersen, JK & Bartke, A & Campisi, J &. Heward, CB & McCarter, RJ & Stock, G; "Time to talk SENS: critiquing the immutability of human aging," en: Annals of the New York Academy of Sciences 959 (2002); pág. 452–462, 463–465 // de Grey, AD & Baynes, JW & Berd, D & Heward, CB & Pawelec, G & Stock, G; "Is human aging still mysterious enough to be left only to scientists?" en: Bioessays 24 (2002); pág. 667–676, Bioessays 25 (2003); pág. 93–95 (discussion) // de Grey, AD; "An engineer"s approach to the development of real anti-aging medicine," en: Sci. Aging Knowledge Environment. 2003 (2003):VP1 // de Grey, AD; "Challenging but essential targets for genuine anti-aging drugs," Expert Opinion Therapeutic Targets 7 (2003); pág. 1–5
3) Miller, Richard A; "Extending life: scientific prospects and political obstacles," en: Milbank Quarterly 80 (2002); pág.155–74 // de Grey, AD; "The foreseeability of real anti-aging medicine: focusing the debate," Experimental Gerontology 38 (2003); pág. 927–934
4) Freitas, Jr. Robert A; "Section 2.4.1 Molecular Mechanical Components," en: Nanomedicine, Volume I: Basic Capabilities, Landes Bioscience (1999), pág. 61–64 http://www.nanomedicine.com/NMI/2.4.1.htm
5) Cagin, T & Jaramillo-Botero, A & Gao, G & Goddard III, WA; "Molecular mechanics and molecular dynamics analysis of Drexler-Merkle gears and neon pump," en: Nanotechnology 9 (1998); pág. 143–152
6) Merkle, Ralph C & Freitas Jr., Robert A; "Theoretical analysis of a carbon-carbon dimer placement tool for diamond mechanosynthesis," en: Journal of Nanoscience and Nanotechnology 3 (2003); pág. 319–324
http://www.rfreitas.com/Nano/JNNDimerTool.pdf
7) Peng, Jinping & Freitas Jr., Robert A & Merkle, Ralph C; "Theoretical Analysis of Diamond Mechanosynthesis. Part I. Stability of C2 Mediated Growth of Nanocrystalline Diamond C(110) Surface," en: Journal of Computational and Theoretical Nanoscience 1 (2004) // Mann, David J & Peng, Jingping & Freitas Jr., Robert A & Merkle, Ralph C; "Theoretical Analysis of Diamond Mechanosynthesis. Part II. C2 Mediated Growth of Diamond C (110) Surface via Si/Ge-Triadamantane Dimer Placement Tools," en: Journal of Computational and Theoretical Nanoscience 1 (2004)
8) Merkle, Ralph C & Parker, Eric G & Skidmore, George D; "Method and system for self-replicating manufacturing stations," en: United States Patent No. 6,510,359, 21 January 2003
9) Freitas Jr., Robert A & Merkle, Ralph C; Kinematic Self- Replicating Machines (2004) Landes Bioscience; en prensa
10) Dibujo 15. Un hematíe artificial – el respirocito [41]. Diseñado por Robert A. Freitas Jr. ©1999 Forrest Bishop. Uso con autorización.
http://www.foresight.org/Nanomedicine/Gallery/Species/Respirocytes.html
11) Lawrence Fields & Jillian Rose; "Animation of a respirocyte (an artificial red blood cell) being injected into the bloodstream," en: PBS documentary "Beyond Human," fecha de emisión 15 Mayo 2001, Phlesch Bubble Productions website;
http://www.phleschbubble.com/album/beyondhuman/respirocyte01.htm
12) Una breve reseña se puede encontrar en: Robert A. Freitas Jr., "Microbivores: Artificial Mechanical Phagocytes," Foresight Update, No. 44, 31 March 2001, pág. 11–13; http://www.imm.org/Reports/Rep025.html
13) Todos los documentos técnicos en: Freitas Jr., Robert A; "Microbivores: Artificial Mechanical Phagocytes using Digest and Discharge Protocol," en: Zyvex preprint (2001)
14) Freitas Jr. Robert A; website; http://www.rfreitas.com/Nano/Microbivores.htm
15) Imágenes disponibles en: Nanomedicine Art Gallery, Foresight Institute website: http://www.foresight.org/Nanomedicine/Gallery/Species/Microbivores.html
16) Freitas Jr., Robert A; "Section 15.4.2.3 Geometrical Trapping in Spleen Vasculature," en: Nanomedicine, Volume IIA: Biocompatibility, Landes Bioscience, (2003); pág. 95–97; http://www.nanomedicine.com/NMIIA/15.4.2.3.htm#p6
17) Drexler, Eric K; "Section 13.4.1 A bounded-continuum design for a stiff manipulator," en: Nanosystems: Molecular Machinery, Manufacturing, and Computation (1992) editado por John Wiley & Sons; pág. 398–407
18) Freitas Jr., Robert A; "Chromallocytes: Cell Repair Nanorobots for Chromosome Replacement Therapy," (2004); en preparación.
19) Robert A. Freitas Jr., "Section 1.2.2. Volitional Normative Model of Disease," en: Nanomedicine, Volume I: Basic Capabilities, Landes Bioscience (1999), pág. 18–20; http://www.nanomedicine.com/NMI/1.2.2.htm
20) Freitas Jr., Robert A & Phoenix, Christopher J & "Vasculoid: A personal nanomedical appliance to replace human blood," en: Journal of Evolution and Technology 11 (2002); http://www.jetpress.org/volume11/vasculoid.html
Dr. Raymond Kurzweil
El uso de los nanorobots en las próximas décadas, permitirá mejorar e incluso sustituir completamente algunos de nuestros órganos. Si bien ya ha comenzado el proceso de mejorar los sistemas físicos y mentales, esto supondrá una mejora radical. Por otro lado, hoy en día ya sabemos cómo prevenir la mayor parte de enfermedades degenerativas por medio de la nutrición y los suplementos, lo que supone un puente hacia una revolución biotecnológica ya emergente, y que a su vez, será otro puente hacia la revolución nanotecnológica. Hacia el año 2030, la ingeniería inversa del cerebro humano se habrá completado y la inteligencia no biológica se fusionará con nuestros cerebros biológicos.
TODO ESTÁ EN LOS NANOROBOTS
En una famosa escena de la película The Graduate (El graduado), el mentor de Benjamin le aconseja sobre la carrera que debe elegir con una simple palabra: "plástica". Hoy en día, esa palabra puede significar "software" o "biotecnología", pero en un par de décadas significará probablemente "nanorobótica". Los nanorobots (robots del tamaño de una célula sanguínea) permitirán rediseñar de manera radical nuestro sistema digestivo, y de paso, tal vez todo lo demás.
En una fase intermedia, los nanorobots presentes en el tracto digestivo y en el torrente sanguíneo, primero extraerán de forma inteligente y precisa los nutrientes que requiramos, pedirán los nutrientes adicionales que pudieran necesitar a través de nuestra red de área local inalámbrica personal, y dejarán pasar el resto de la comida que comamos para ser eliminada.
Si esto le parece futurista, recuerde que ya funcionan máquinas inteligentes que se están abriendo paso dentro de nuestro torrente sanguíneo. Se están desarrollando docenas de proyectos para crear "sistemas microelectromecánicos biológicos" basados en el torrente sanguíneo (bioMEMS) con un amplio espectro de aplicaciones terapéuticas y de diagnóstico. Los dispositivos bioMEMS se están diseñando para reconocer patógenos y suministrar fármacos de forma muy precisa.
Por ejemplo, un investigador de la Universidad de Illinois en Chicago, ha creado una pequeña cápsula porosa de sólo siete nanómetros. La cápsula posee unos poros que liberan insulina de forma controlada, evitando además que los anticuerpos invadan las isletas pancreáticas alojadas en la cápsula [1]. Este tipo de dispositivos fruto de la nanoingeniería, ya han sido capaces de curar a ratas con diabetes de tipo I, y no parece existir ninguna razón para pensar que esta misma metodología vaya a fallar en humanos. Sistemas similares podrían liberar dopamina en el cerebro de pacientes con Parkinson, o bien proporcionar factores (proteínas) de coagulación en enfermos de hemofilia, así como fármacos para el cáncer que se administrarían directamente en el lugar del tumor. Un nuevo ingenio dispone de casi 20 contenedores de sustancias que pueden liberarse en el cuerpo humano en lugares y momentos programados.
Kensall Wise, un profesor de ingeniería eléctrica de la Universidad de Michigan, ha desarrollado una sonda neural minúscula que puede monitorizar de forma muy precisa la actividad eléctrica de pacientes con enfermedades neurológicas. Se espera que futuros diseños también suministren medicamentos en lugares del cerebro muy concretos. Kazushi Ishiyama de la Universidad Tohoku en Japón, ha desarrollado unas micromáquinas que utilizan tornillos giratorios microscópicos para suministrar fármacos en tumores cancerígenos de pequeño tamaño [2].
Una micromáquina especialmente innovadora es la desarrollada por los Sandia National Labs, que posee unos microdientes reales y una mandíbula que se abre y se cierra para atrapar células individuales a las que luego implanta ADN, proteínas o fármacos [3]. Ya hay al menos cuatro conferencias de gran importancia sobre bioMEMS y otras aproximaciones para desarrollar máquinas a escalas micro y nano que se puedan introducir en el cuerpo y en la sangre.
En última instancia, podremos comprender cuales son los nutrientes exactos necesarios para cada individuo (incluyendo todos los centenares de fotoquímicos provenientes de las plantas) y estarán disponibles de manera sencilla y asequible por lo que no deberemos preocuparnos más por extraer los nutrientes de la comida. Simplemente, al igual que en la actualidad practicamos el sexo de manera rutinaria con fines meramente placenteros, tendremos también la oportunidad de hacer lo mismo con la comida y desvincular la ingesta de alimentos del aporte de nutrientes al torrente sanguíneo.
Esta tecnología debería estar lo suficientemente madura hacia la década de los años 20 (2020). Los nutrientes se introducirán directamente en el torrente sanguíneo con la ayuda de nanorobots metabólicos. Sensores en nuestra sangre y cuerpo, a través de comunicaciones inalámbricas, proporcionarán información dinámica de los nutrientes necesarios en cada momento.
Una pregunta clave a la hora de diseñar este tipo de tecnologías será el modo en que los nanorobots entren y salgan del cuerpo. Como ya hemos mencionado anteriormente, las tecnologías con que contamos hoy en día, como pueden ser los catéteres intravenosos, dejan mucho que desear. Un beneficio importante de la nanorobótica es que, a diferencia de los fármacos y los suplementos alimenticios, los nanorobots cuentan con cierto grado de inteligencia. Pueden hacer sus propios inventarios, y entrar y salir del organismo de forma inteligente. Un escenario posible es que llevásemos puesto "prendas nutritivas" especiales, como por ejemplo cinturones o camisetas que se cargarían con nanorobots nutritivos que entrarían y saldrían del organismo a través de la piel u otros orificios.
DIGESTIÓN DIGITAL
Llegados a este punto de desarrollo tecnológico, podremos comer cuanto queramos, todo aquello que nos satisfaga o nos proporcione placer gastronómico, y por tanto, podremos explorar las artes culinarias sin reservas para deleitarnos con sabores, texturas y aromas. Paralelamente, contaremos con una circulación óptima de nutrientes por nuestra sangre, por medio de un proceso totalmente independiente. Una posibilidad consistiría en hacer pasar todo lo que comiéramos desconectando el tracto digestivo de cualquier tipo de absorción de nutrientes al organismo.
Si bien esto podría suponer una sobrecarga para el colon y las funciones del intestino grueso, una solución más refinada se encargaría de la eliminación de residuos. Se podrá lograr esto gracias a nanorobots especiales que se encarguen de dicha eliminación y actúen como diminutos compresores de basura. Del mismo modo que unos nanorobots introducen la carga nutritiva en el cuerpo, otros encargados de la eliminación harían justo lo contrario, y de forma periódica, sustituiríamos estas prendas por otras nuevas. Alguno podría argumentar que obtiene algún tipo de placer en el proceso de eliminación, pero sospecho que la mayoría de las personas preferirían arreglárselas sin ello.
En última instancia no necesitaremos llevar prendas especiales o utilizar recursos nutritivos explícitos. Del mismo modo que la informática se volverá omnipresente y disponible para cualquiera, también los recursos básicos metabólicos de los nanorobots se insertarán en todo lo que nos rodea. De manera adicional, un aspecto importante a tener en cuenta de este sistema será el mantenimiento de amplias reservas de todos los recursos necesarios dentro del propio cuerpo. Nuestro cuerpo, versión 1.0, hace todo esto pero de forma muy limitada. Por ejemplo, almacenando oxígeno en la sangre sólo para unos pocos minutos o energía calórica, en forma de glucógeno, para unos días. La versión 2.0 nos proporcionará mayores reservas y nos permitirá carecer de recursos metabólicos durante periodos de tiempo muy extensos.
Una vez perfeccionado, ya no necesitaremos la versión 1.0 de nuestro sistema digestivo. Como se ha señalado anteriormente, la adopción de dichas tecnologías será prudente y progresiva, y no desecharemos la tecnología antigua justo nada más aparecer la nueva. Casi todos esperaremos a que aparezcan las versiones 2.1 ó 2.2 antes de pensar en deshacernos de la versión 1.0. Después de todo, la gente no tiró sus máquinas de escribir cuando aparecieron los procesadores de texto. La gente conservó sus discos de vinilo durante años aún cuando ya existían los CDS (yo aun tengo los míos). La gente también conserva las cámaras de cinta de vídeo, a pesar de que la marea digital las está barriendo. Sea como fuere, estas nuevas tecnologías acabaron por imponerse, y aún así mucha gente sigue conservando su máquina de escribir. El mismo fenómeno se dará en nuestro cuerpo rediseñado. Una vez que hayamos solucionado las primeras complicaciones (siempre inevitables) que se deriven de un sistema gastrointestinal reestructurado, comenzaremos a depender de él cada vez más.
SANGRE PROGRAMABLE
Mientras realizamos la ingeniería inversa (esto es, aprendemos los principios operacionales) de nuestros sistemas corporales, podremos reestructurar nuevos sistemas que nos proporcionen mejoras increíbles. Un sistema dominante que ya ha sido sometido a un proceso de rediseño conceptual y exhaustivo es la sangre.
Uno de los mayores defensores de la "nanomedicina" (rediseñar nuestros sistemas biológicos por medio de ingeniería a escala molecular) y autor del libro del mismo nombre es Robert Freitas, científico investigador para la empresa de nanotecnología Zyvex Corp. El ambicioso manuscrito de Freitas es un mapa de carreteras muy detallado para la reestructuración de nuestra herencia biológica. Uno de los diseños de Freitas consiste en el reemplazo (o mejora) de glóbulos rojos por medio de "respirocitos" que nos permitirían aguantar la respiración durante 4 horas o correr a velocidad máxima durante 15 minutos sin tomar aliento. Como la mayoría de nuestros sistemas biológicos, los glóbulos rojos oxigenan nuestra sangre de manera muy poco eficiente, y Freitas los ha rediseñado para un comportamiento óptimo. Ha detallado muchos de los requerimientos físicos y químicos de manera impresionante.
Resultará interesante ver cómo se trata este asunto en competiciones deportivas. Es de suponer que se prohibirá el uso de respirocitos y otros sistemas similares en competiciones deportivas tales como los Juegos Olímpicos, pero no dejará de ser llamativo ver en los gimnasios escolares a los adolescentes batiendo marcas olímpicas de manera rutinaria.
Freitas prevé plaquetas artificiales de tamaño microscópico que podrían lograr la hemostasis (control del sangrado), 1.000 veces más rápido que las biológicas. Describe microbívoros nanorobóticos (leucocitos de reemplazo) que descargarán el software necesario para eliminar infecciones, cientos de veces más rápido que los antibióticos tradicionales, siendo eficaz contra toda infección bacteriana, viral o micótica, sin tener que preocuparse por las limitaciones de determinado fármaco.
TENER O NO TENER UN CORAZÓN
El siguiente órgano de mi lista de éxitos es el corazón. Es una máquina sorprendente, pero sufre de muchos problemas graves. Es susceptible de sufrir todo un abanico de fallos y errores, y representa un punto débil fundamental para nuestro potencial de longevidad. Normalmente empieza a fallar mucho antes que el resto del cuerpo, y a veces de forma muy prematura.
Aunque los corazones artificiales ya empiezan a funcionar, algo más efectivo sería deshacerse de él. Entre los ingenios de Freitas se encuentran reemplazos nanorobóticos de nuestras células sanguíneas que se muevan de manera autónoma (sin depender del torrente sanguíneo que las impulse). Si el sistema sanguíneo se mueve de manera autónoma, los problemas derivados de un sistema con bombeo centralizado (como el actual, dependiente del corazón) se pueden eliminar. A medida que perfeccionamos los métodos para introducir y sacar los nanorobots de nuestro suministro sanguíneo, también podemos reemplazarlos continuamente.
Con las respirocitos transportando grandes cantidades de oxígeno, estaremos en condiciones de eliminar los pulmones y reemplazarlos por nanorobots que nos suministren oxígeno y expulsen el dióxido de carbono. Alguno podría decir que obtiene placer al respirar (incluso más que con la evacuación). Y como con todos estos diseños alcanzaremos sin duda estados intermedios en los que estas tecnologías mejoren nuestros sistemas naturales, podremos tener lo mejor de ambos mundos. En cualquier caso, no hay razón para mantener las complicaciones de la respiración actual, así como la obligación de hacerlo en un aire respirable allá donde vayamos. Si realmente encontramos placer en respirar, desarrollaremos maneras para conservar esta experiencia sensorial.
No necesitaremos tampoco aquellos órganos que producen sustancias químicas, hormonas y enzimas que fluyen por la sangre y otras vías metabólicas. Ya somos capaces de crear versiones biológicamente idénticas de muchas de esas sustancias, y en un par de décadas recrearemos de forma rutinaria todas las que sean relevantes. Estas sustancias (hasta el punto que aún sean necesarias), se suministrarán a través de nanorobots, controlados por sistemas inteligentes de biofeedback que mantendrán equilibrados los niveles del mismo modo que lo hacen los sistemas naturales hoy día (por ejemplo, el control de los niveles de insulina por las isletas pancreáticas). Y ya que vamos a eliminar la mayoría de nuestros órganos biológicos, muchas de esas sustancias ya no serán necesarias y se sustituirán por recursos que necesiten los sistemas nanorobóticos.
Es importante enfatizar que este proceso de rediseño no podrá llevarse a cabo en un solo ciclo. Cada órgano y cada idea tiene su propia progresión, sus diseños intermedios, y sus fases de implementación. No obstante, nos dirigimos inexorablemente hacia un rediseño fundamental y radical de la versión 1.0 del cuerpo humano, que resulta muy ineficaz y terriblemente limitada en su funcionalidad.
ENTONCES, ¿QUÉ NOS QUEDA?
El esqueleto es una estructura estable, y ya tenemos una idea bastante buena de cómo funciona. En la actualidad ya reemplazamos partes aunque la tecnología empleada para ello es muy limitada. Nanorobots enlazables nos permitirán mejorar y, en última instancia, sustituir el esqueleto. Sustituir determinadas partes del esqueleto supone hoy día una cirugía dolorosa pero sustituirlo por medio de nanorobots podría hacerse de modo gradual no invasivo. El esqueleto humano de la versión 2.0 será muy fuerte y estable, con capacidad para repararse a sí mismo.
No nos daremos cuenta de la ausencia de muchos de nuestros órganos, como por ejemplo el hígado y el páncreas, ya que no experimentamos directamente su funcionalidad. La piel, sin embargo, es un órgano que querremos conservar, o al menos conservar su funcionalidad. La piel incluye nuestros órganos sexuales primarios y secundarios, y nos proporciona una función vital de comunicación y placer. En cualquier caso, en última instancia seremos capaces de mejorar la piel con materiales resultado de la nanoingeniería que nos proporcionarán mayor protección ante los efectos físicos y térmicos del entorno, a la vez que aumentará nuestra capacidad de comunicarnos de una forma más íntima y placentera. Lo mismo podría ser válido con la boca y el tercio superior del esófago, que son el resto de componentes del sistema digestivo que utilizamos para el acto de ingerir.
REDISEÑANDO EL CEREBRO HUMANO
El proceso de revertir y rediseñar englobará también al sistema más importante del organismo: el cerebro. Es, como mínimo, tan complejo como todos los demás órganos juntos, y se emplea la mitad de nuestro código genético para construirlo. Es erróneo considerar al cerebro como un solo órgano ya que en realidad es una compleja colección de órganos procesadores de información e interconectados jerárquicamente, como fruto de nuestra historia evolutiva.
El proceso de comprensión de los principios operativos del cerebro humano ya está en camino. Las tecnologías de escaneado y modelado neuronal están escalando exponencialmente, del mismo modo que lo hace nuestro conocimiento de sus funciones. Ya hemos detallado modelos matemáticos de un par de docenas de los cientos de regiones que comprenden el cerebro humano.
La era de los implantes neuronales también está en marcha. Contamos con implantes cerebrales basados en modelos "neuromórficos" (como por ejemplo, la ingeniería inversa del cerebro humano y del sistema nervioso) para un número creciente de regiones del cerebro. Un amigo mío que se quedó sordo siendo un adulto, puede mantener conversaciones telefónicas gracias a un implante coclear, un dispositivo que se conecta directamente al sistema nervioso central. Ya está pensando en sustituirlo por un nuevo modelo con un millar de niveles de frecuencia, lo que le permitiría volver a escuchar música. Se lamenta que tiene las mismas canciones sonando en su cabeza desde hace 15 años y está deseando escuchar canciones nuevas. Una nueva generación de implantes cocleares nos proporcionará niveles de frecuencia que llegarán mucho más allá de lo que es la audición "normal".
Investigadores del MIT y Harvard están desarrollando implantes neuronales para sustituir retinas dañadas [4]. Para enfermos de Parkinson ya existen implantes cerebrales que se comunican directamente con las regiones del núcleo ventral posterior y del núcleo subtálmico del cerebro, invirtiendo los síntomas más devastadores de la enfermedad. Para personas con parálisis cerebral y esclerosis múltiple también viene de camino un implante que se comunica directamente con el tálamo lateral ventral, resultando eficaz para controlar los temblores. Rick Trosch, un médico estadounidense colaborador en estas terapias pioneras dice que "más que tratar el cerebro como si fuera una sopa, añadiendo sustancias químicas que aumentan o eliminan ciertos neurotransmisores, lo que estamos haciendo ahora es tratarlo como un sistema de circuitos".
Se están desarrollando una gran variedad de técnicas para establecer relaciones entre las analogías del procesamiento de la información biológica con la electrónica digital. Investigadores del Max Planck Institute, han desarrollado dispositivos no invasivos capaces de comunicarse con las neuronas en ambas direcciones [5]. Mostraron un "transistor neuronal" controlando los movimientos de una sanguijuela mediante un ordenador. Algo similar se ha empleado para reconectar neuronas de sanguijuela y hacer que resuelvan problemas simples de lógica aritmética. Los científicos trabajan ahora en los llamados "puntos cuánticos", o conexión de dispositivos electrónicos con neuronas, utilizando diminutos cristales de material semiconductor [6].
Estos desarrollos nos dan la posibilidad de reconectar rutas neuronales rotas en pacientes con daños en el sistema nervioso y con lesiones medulares. Durante mucho tiempo, se creyó que esto sólo podía ser viable con pacientes lesionados recientemente, debido al deterioro gradual del sistema nervioso cuando no se usa. Un descubrimiento reciente demuestra que es viable emplear un sistema neuroprotésico en pacientes con lesión medular permanente. Los investigadores de la Universidad de Utah pidieron a un grupo de tetrapléjicos que intentaran mover las extremidades de varias formas diferentes para estudiar la respuesta del cerebro por resonancia magnética (MRI). Descubrieron que, a pesar de que las vías neuronales de sus extremidades habían permanecido inactivas durante muchos años, los patrones de actividad cerebral durante el intento de movimiento eran muy similares a los que se observan en pacientes sin esta discapacidad.
Por lo tanto, seremos capaces de colocar sensores en el cerebro de una persona paralítica (como por ejemplo se hizo con Christopher Reeve), programados para reconocer los patrones cerebrales asociados con los movimientos intencionados, y por consiguiente estimularán la secuencia adecuada de movimientos musculares. Para aquellos pacientes cuyos músculos ya no funcionan, se han diseñado sistemas "nanoelectromecánicos" (NEMS) que pueden expandirse y contraerse para sustituir a los músculos dañados, y activarse tanto con nervios reales como artificiales.
NOS ESTAMOS CONVIRTIENDO EN CYBORGS
Cada vez intimamos más con la tecnología. Los ordenadores empezaron siendo unas enormes máquinas remotas en habitaciones con aire acondicionado y manejados por técnicos de bata blanca. Poco a poco se fueron instalando en nuestros escritorios, luego bajo el brazo como un libro y ahora ya los tenemos en los bolsillos. Muy pronto los acabaremos instalando en el cuerpo y en el cerebro. Acabaremos por ser más no-biológicos que biológicos.
El beneficio de superar graves enfermedades y discapacidades permitirá desarrollar esta tecnología, pero las aplicaciones médicas sólo suponen la primera fase. Cuando se establezcan estas tecnologías no existirán barreras para ampliar el potencial humano. Desde mi punto de vista, ampliar este potencial es precisamente la principal distinción de nuestra especie.
Además, todas las tecnologías subyacentes siguen acelerándose. Las posibilidades de la informática han crecido de forma exponencial en el siglo pasado y seguirá esta pauta de crecimiento en el presente siglo gracias a la computación en tres dimensiones. El ancho de banda ancha de las comunicaciones y el ritmo de la ingeniería inversa del cerebro también se está acelerando. Mientras tanto, según mis modelos, el tamaño de la tecnología se reduce linealmente 5,6 veces por década, lo que hará que la nanotecnología sea omnipresente en la década de 2020.
A finales de esa década, dejaremos de ver la informática como una tecnología aparte que necesitamos llevar encima. Dispondremos de imágenes de alta resolución, abarcando todo el campo visual, plasmadas directamente en nuestras retinas con gafas o lentes de contacto (el Departamento de Defensa de EEUU ya usa tecnología de este tipo desarrollada por Microvision, una compañía con sede en Bothell, Washington). Dispondremos también de conexiones a Internet de alta velocidad en cualquier momento. La electrónica necesaria para esto ya estará insertada en la ropa. Hacia el año 2010, estos ordenadores tan personales nos permitirán conocernos unos a otros en entornos de total inmersión, visual-auditivos y realidad virtual, permitiéndonos incrementar la visión con información específica del lugar y momento.
Hacia 2030 la electrónica que se empleará, se basará en circuitos de tamaño molecular, ya se habrá completado la ingeniería inversa del cerebro humano y los bioMEMS habrán evolucionado hasta convertirse en bioNEMS (sistemas biológicos nanoelectromecánicos). Será habitual contar con miles de millones de nanorobots (robots a escala nanométrica) corriendo por los capilares del cerebro, comunicándonos con otras personas (con una red de área local sin cables), y comunicando nuestras neuronas biológicas a Internet. Una aplicación será la de proporcionar una inmersión a la realidad virtual que incluya todos nuestros sentidos. Cuando queramos entrar a una realidad virtual, los nanorobots sustituirán la señal biológica de los sentidos reales por otras que el cerebro pueda recibir como si estuviéramos dentro de esa realidad virtual.
Podremos contar con una colección de entornos virtuales entre los que elegir, desde sitios familiares que ya conocemos hasta mundos no terrestres. Seremos capaces de desplazarnos a esos lugares virtuales e interaccionar con otras personas (reales o simuladas), y a niveles tan dispares que pueden ir desde negociaciones empresariales hasta encuentros sexuales. En la realidad virtual no tendremos que ser una única persona ya que se podrá cambiar nuestra apariencia y convertirnos en otra.
La aplicación más importante de los nanorobots hacia el año 2030 será la de ampliar, literalmente, nuestra mente. En la actualidad estamos limitados a unos cien billones de conexiones interneuronales. Por medio de conexiones virtuales vía nanorobótica, podremos aumentarlas, lo que nos facilitará la ampliación también de ciertas habilidades, como las de reconocimiento, de recuerdo o la capacidad de pensamiento general, así como relacionarnos directamente con formas no biológicas de inteligencia.
Es importante darse cuenta de que una vez que la inteligencia no biológica llegue a ser un punto de apoyo en el cerebro (un punto que ya hemos alcanzado), aumentará exponencialmente igual que lo hacen las tecnologías de información. Un sistema de una pulgada con circuitos de nanotubos (que ya funciona a menor escala en laboratorios), será un millón de veces más poderoso que el cerebro humano. Hacia el año 2040, la parte de inteligencia no biológica de nuestro cerebro será mucho más poderosa que la biológica. De todas formas, será aún una parte de la máquina humana de la civilización, derivada de la inteligencia humana (por ejemplo creada por humanos, o máquinas creadas por humanos) y se basará, al menos en parte, en la ingeniería inversa del sistema nervioso humano.
Stephen Hawking comentó no hace mucho en la revista alemana Focus que la inteligencia artificial superará a la humana en unas pocas décadas. Defiende que "desarrollemos tan rápido como sea posible tecnologías para conectar directamente el cerebro con el ordenador, de modo que los cerebros artificiales contribuyan a ampliar la inteligencia humana más que oponerse a ella". Hawking puede estar seguro de que el programa de desarrollo que recomienda está en camino.
Referencias
1) Tao, Sarah & Dasai Tejal A; "Microfabricated Drug Delivery Systems: From particles to pores" en: Advanced Drug Delivery Reviews (2003, Vol. 55); pág.315–328
2) Jamieson, B & Buzsaki, G & Wise, KD; "A 96-Channel Silicon Neural Recording Probe with Integrated Buffers," en: Annals of Biomedical Engineering, (2000, Vol. 28 Supplement 1); pág. S-112
3) http://www.sandia.gov/media/NewsRel/NR2001/gobbler.htm
4) http://www.bostonretinalimplant.org/
5) Fromherz, Peter; "Neuroelectronic Interfacing: Semiconductor Chips with Ion Channels, Nerve Cells, and Brain" en: Nanoelectronics and Information Technology (2003) editado por Waser, R; Wiley-VCH Press; pág. 781–810
6) Winter, JO & Liu, TY & Korgel, BA & Schmidt, CE; "Recognition molecule directed interfacing between semiconductor quantum dots and nerve cells" en: Advanced Materials (2001, Vol. 13); pág. 1673–1677
El avance hacia la ciberinmortalidad
Dr. William Sims Bainbridge
Los avances en la tecnología de la información son imprescindibles para la mayoría de formas imaginables de lograr la inmortalidad, y fundamentales para muchas otras. Antes de introducir nanorobots en el interior del cuerpo de una persona para reparar los daños producidos por el envejecimiento, los ordenadores tendrán que analizar qué se necesita, y a partir de ahí, diseñar esos nanorobots [1; 2]. En el lento proceso de transferir una mente de un cerebro viejo a otro recién clonado, es preciso que esa mente se almacene temporalmente, en un sistema de información. Así por tanto, nos preguntamos por qué es necesario transferir de nuevo la mente del sistema de información a un cerebro humano vulnerable en lugar de hacerlo a un robot, o simplemente dejarlo en dicho sistema de información [3].
MÉTODOS PARA LEER LA MENTE
Existen dos formas principales de leer los contenidos de una mente humana desde un ordenador: el modo estructural y el modo funcional. Cada uno de ellos tiene innumerables variantes que comparten un principio común.
Desde el punto de vista estructural, un proceso o dispositivo extrae la estructura relevante del cerebro y la duplica en un ordenador. El enfoque estructural dominante sostiene que la memoria, los recuerdos, las habilidades mentales y gran parte de la personalidad de un individuo están codificadas en forma de red de neuronas interconectadas. "La personalidad vive en la sinapsis" podría ser el lema de este punto de vista. De hecho, estructuras mucho más pequeñas también pueden jugar un papel, tanto dentro de las neuronas como en la superficie, cerca de la sinapsis. Incluso se ha especulado que las células gliales, que superan en número a las neuronas en el cerebro, no son meros tejidos de apoyo, sino que tienen una función activa en el pensamiento y los recuerdos. Dado por hecho que es necesario seguir investigando, debemos asumir en el presente que una mente se compone de la estructura pasajera de las conexiones neuronales. Por ahora sólo podemos imaginar cómo debería trazarse esa delicada estructura.
Las imágenes por resonancia magnética (MRI), tomografías por ordenador (CAT), tomografías por emisión de positrones (PET), electroencefalografía (EEG u ondas cerebrales) y la observación con infrarrojos, son métodos no invasivos de estudio del cerebro. De todos modos, todos tienen muy baja resolución. Por ejemplo, los MRI son generalmente incapaces de distinguir rasgos menores de un milímetro cúbico, mientras que miles de neuronas se encuentran empujándose unas contra otras en ese mismo espacio. Para apreciar estructuras menores, es necesario aumentar el poder de la MRI, pero es peligroso e infringe las normas gubernamentales en cuanto a investigación con seres humanos. Tal vez, las técnicas de análisis por ordenador puedan mejorar de algún modo esta resolución pero varios de esos métodos ya cuentan con un software sofisticado, de manera que no podremos contar con avances sorprendentes sin cambiar el planteamiento [4].
Desgraciadamente, en la actualidad es complicado saber cómo podemos trazar un mapa del cerebro en detalle sin desintegrarlo. En el Visible Human Project de la National Library of Medicine of the National Institutes of Health se congelaron a dos humanos fallecidos, y luego seccionados en lonchas de modo que se pudieran fotografiar secciones cruzadas desde la cabeza a los pies. Las imágenes se pasaron luego a un ordenador para crear, a partir de ellas, modelos tridimensionales de algunos de los órganos. La resolución de estas imágenes era al menos de una tercera parte de milímetro y aunque resulta aún demasiado grueso para registrar la delicada estructura neuronal, es probable que los métodos se mejoren notablemente. Tanto por medio de un proceso de sección mecánico similar, como mediante una aplicación intensiva de técnicas de escaneado del cerebro, el trazado de un mapa desintegrador del cerebro podría mostrar de un modo significativo las conexiones entre neuronas. Y se necesitan mayores capacidades que las actuales en tecnología de información, para el almacenamiento y análisis de los datos.
Los acercamientos funcionales poseen otro conjunto diferente de ventajas e inconvenientes, pero ya se pueden emplear para crear copias de baja calidad de una personalidad humana. Mientras que podemos imaginar muchas posibilidades para un futuro lejano, no tendrán ningún valor para los millones de personas que morirán antes de que pueda desarrollarse alguna de estas posibilidades.
Si he de hacer una predicción, yo diría que todo ser humano vivo cuando se publique este ensayo habrá muerto antes de que los métodos estructurales de lectura de mente se perfeccionen, y serán de muy poco valor hasta muy poco tiempo antes. Esto último está basado en el hecho de que necesitamos saber mucho sobre las conexiones neuronales para poder deducir el significado que tienen. Con la lectura funcional de la mente, el significado va ligado a los datos, de tal forma que incluso los detalles más pequeños pueden ser comprendidos. Una buena metáfora, sería tratar de armar un puzzle completo cuando algunas partes de la imagen ya son totalmente obvias antes de que podamos imaginarnos qué es la imagen completa.
AVANCES EN LA CONQUISTA DE LA PERSONALIDAD
La lectura funcional de la mente ya es posible a cierto nivel de calidad, y una investigación centrada en ello podría suponer un avance significativo. Tanto los tests psicológicos tradicionales como los métodos computarizados más recientes pueden almacenar enormes cantidades de datos en forma rigurosa acerca de las destrezas, creencias, comportamientos, preferencias y reacciones emocionales de una persona.
Mi propia investigación se ha centrado en registrar las actitudes y las preferencias de la gente, fundamentándose en décadas de trabajo anterior en campos que se han computarizado progresivamente, tales como la sociología y las ciencias políticas [5-7]. Las actitudes no son meramente personales, sino sociales, y mi metodología comienza con la cultura de ambiente que rodea al individuo [8]. En mayo de 1997 diseñé un website llamado The Question Factory para crear cuestionarios por medio de encuestas abiertas que pedían los encuestados, para enviar sus puntos de vista sobre distintos temas generales [9; 10]. Por ejemplo, antes de hacer un sondeo previo en The Question Factory pude exponer en Survey2000 -un cuestionario en un website enorme patrocinado por la National Geographic Society-, una pregunta abierta sobre qué ocurriría en el siglo siguiente. Respondieron unas 20.000 personas. De entre los muchos megabytes de predicciones pude editar unas 2.000 respuestas sobre el futuro para hacer de ellas las opciones fijas de mi cuestionario, abarcando todos los puntos de vista posibles que encontramos en nuestra cultura. Los encuestados tenían que de decir qué idea tiene más posibilidades de convertirse en realidad en el futuro, y qué beneficios tendría si ocurriera, así que el número final de preguntas fue en realidad de varios miles [11; 12].
Otro trabajo realizado en The Question Factory nos proporcionó un total de 20.000 respuestas y 40.000 temas. Casi 2.000 eran de estímulos que podría provocar una de las 20 emociones diferentes que experimentamos los humanos: enfado, aburrimiento, deseo, asco, excitación, miedo, frustración, gratitud, odio, indiferencia, alegría, amor, lujuria, dolor, placer, orgullo, tristeza, satisfacción, vergüenza y sorpresa. Entonces diseñé un programa para un ordenador de bolsillo que haría más fácil que una persona respondiera a unos cuantos temas, estuviera donde estuviera a lo largo del día. Se consideró cada estímulo atendiendo al número de emociones que podía provocar en una persona y atendiendo a tres diferenciales semánticos: bueno-malo, débil-fuerte- y pasivo-activo, dando lugar a un total de 46.000 respuestas. Naturalmente, en esa investigación probé yo mismo, y con la ayuda de otras personas llegamos a dar respuesta a más de 100.000 preguntas.
A mí me resulta divertido responder preguntas, como una especie de hobby, pero en general la gente necesita estar motivada para autoexaminarse de esta manera, por lo tanto, en el futuro este tipo de encuestas estarán diseñadas para conseguir otros objetivos, como por ejemplo en psicoterapia, o como método para consejería. Hace poco diseñé un programa llamado ANNE, que funciona en un pequeño ordenador fácil de llevar. ANNE son las siglas de ANalogies in Natural Emotions, y está basado en los 2.000 estímulos emocionales para orientarse emocionalmente ante todo aquello que nos pasa en la vida.
Supongamos que he de pronunciar un discurso ante una audiencia escéptica. Introduzco "pronunciar un discurso ante una audiencia escéptica" en ANNE, selecciono una serie de teclas (o dicto mis respuestas ya que dispone de un sistema de reconocimiento de voz), considera todas las emociones y otras variables posibles, e inmediatamente ANNE compara esto con los datos que tiene almacenados, identifica los más parecidos y puedo ver los rasgos fundamentales que comparten y las estrategias que funcionaron en situaciones anteriores. Si se usa durante años, ANNE podría acumular mucha más información sobre mis reacciones de la que yo podría recordar –corroborando la paradoja de que un duplicado informático de mí mismo podría ser más parecido a mí en cualquier momento de mi olvidadiza vida.
Algunos importantes investigadores en el campo de la informática o de la ciencia cognitiva están desarrollando otros sistemas para almacenar personalidad. En cierto modo, somos lo que vivimos. En la Carnegie-Mellon University, entre 1997 y 2000, Howard Wactlar creó un sistema llamado Experience on Demand para la Defense Advanced Research Projects Agency que, discretamente, permitía la recogida de datos sobre las experiencias de la gente de forma que facilitaba compartir esos datos [13]. En Microsoft, el equipo de Gordon Bell ha encontrado distintas formas de recopilar y organizar documentos y experiencias de toda una vida en un proyecto llamado MyLifeBits [14; 15].
Otros están trabajando en métodos de computación para establecer cómo la gente percibe el entorno [16]. Otros trabajan en tecnología capaz de almacenar, no sólo entornos reales, sino también copias virtuales de los mismos, destacando el esfuerzo de la Universidad de Columbia para duplicar electrónicamente la catedral de Amiens, el proyecto Virtual Vaudeville de la Universidad de Georgia que recrea obras de siglos anteriores, como las acrobacias de Sandow the Magnificent, y el proyecto Monuments and Dust de la Universidad de Virginia, para recrear el Londres de la época victoriana, comenzando con el famoso Palacio de Cristal.
El registro de datos relacionados con la conducta incluye las expresiones faciales [17], las conversaciones interpersonales [18] y las demoras apenas perceptibles que se producen en una persona cuando responde a un estímulo [19; 20]. Lisa y Daniel Barret [21] han usado un ordenador de bolsillo para tomar una muestra aleatoria de las cosas que una persona hace o experimenta, y nos resulta fácil imaginar que en unos años todo el mundo tendrá su ordenador portátil siempre encendido, enviando palabras, hechos y sensaciones a través de Internet para que se almacenen en una biblioteca digital.
INTELIGENCIA ARTIFICIAL
Una vez que los datos sobre la personalidad individual se hayan pasado a un sistema de información, necesitaremos algún método para reactivarlos. Una idea bastante común es que alguna forma de inteligencia artificial (IA) reanimará la mente de las personas, así que lo mejor sería comprobar el estado actual de la IA. En el pasado, los defensores de la IA exageraron las capacidades de su tecnología lo que supuso una estigmatización generalizada de todo el campo de la ciencia informática [22]. Hace poco, no obstante, se ha producido un resurgimiento de la IA junto con un nuevo enfoque de la misma.
La gente que tuvo la oportunidad de entrar en la página web de la National Science Foundation (NSF), podría haber presenciado una expansión de los programas subvencionados en los últimos dos años. Un nuevo programa de Computer Vision surgió a partir de un programa de Robotics and Human Augmentation. De igual forma, a partir del programa Human-Computer Interaction, surgió un programa nuevo sobre Human Language and Comunication (procesamiento computerizado multi-modal del lenguaje). Y un programa de The Knowledge and Cognitive Systems (KCS), se transformó en otro que recibió el explícito nombre de Artificial Intelligence and Cognitive Science. Da la casualidad de que me "alisté" tanto en el HCI como en el KCS durante dos años y tuve la oportunidad de trabajar en ellos detenidamente. Sea como fuere, lo que está aquí escrito no se basa en los conocimientos que se obtienen estando dentro, sino tan sólo en lo que cualquier persona puede ver en el sitio Web del NFS. Cualquiera que quiera saber con exactitud qué investigación está subvencionando cada uno de estos programas puede visitar la base de datos de NFS sobre premios, con resúmenes de todas las becas concedidas en los últimos 15 años.
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