La exposión del conocimiento

El nuevo big bang
Alberto L. D’Andrea

Novedades Bioquímicas. Nº182. Agosto 2008

La interacción dinámica entre la nanotecnología, la biotecnología y la informática permiten potenciar el incremento del conocimiento universal para el avance hacia una tecnología neurocognitiva. La integración armónica de ellas llevará tanto a una comprensión profunda del ser humano como a una nueva y trascendente revolución tecnológica. Esta integración conduce a las tecnologías de convergencia: NBIC (nanotecnología-biotecnología-informática-cogno). Las iniciales de sus unidades elementales de funcionamiento, el bit en la informática, el átomo en la nanotecnología, la neurona en la tecnología inherente a la neurociencia cognitiva y el gen en la biotecnología, conforman la palabra bang. Esta small bang en el hombre, multiplicado por los 7200 millones de habitantes existentes en la tierra, se constituirá, a partir de la comprensión de como se genera el pensamiento en el circuito neuronal, en la gran explosión del conocimiento en siglo XXI.
Para ubicarnos en la realidad actual del desarrollo autopotenciado entre las tecnologías de convergencia citaremos dos ejemplos secuenciales en el tiempo.
El Dr. Peter Fromherz del Instituto de Bioquímica Max Planck de Munich cuenta, en su publicación Neuroelectronic Interfacing: Semiconductor Chips with Ion Chanels, Nerve Cells and Brain (2003), como con su equipo de investigadores adosaron células nerviosas sobre la superficie de un chip de base silicio logrando que la red neuronal del ser vivo interactuara eléctricamente con el circuito intercambiando señales eléctricas desde el silicio a las neuronas y desde estas de vuelta al circuito. La excitación post-sináptica de las neuronas logró modular la corriente de los transistores en el chip lo que demuestra el grado de integración que lograron los dos sistemas. Los impulsos eléctricos viajaron a través de las células nerviosas e ingresaron nuevamente al chip. Por su parte el Prof. Dr. Michael Gebinoga de la Universidad Técnica de Ilmenau - Alemania, en su curso sobre Nanobiotecnología dictado en mayo del año 2008 en la Universidad Argentina de la Empresa, presentó un microrreactor para el cultivo tridimensional (3D) de células y tejidos, incluyendo el cocultivo de células del sistema nervioso y muscular. En el reactor 3D las células tienen mejor adhesión sobre la superficie del chip nanosensor debido a la utilización de nanosemiconductores de aluminio-galio-nitrógeno en vez de los clásicos a base de silicio. De este modo la biotecnología permite hacer la interfase célula-semiconductor por ejemplo diferenciando células madre en musculares y nerviosas sobre semiconductores cuya superficie permite el adecuado crecimiento celular. La nanotecnología, mediante nanorobots ubica átomos en los puntos justos y necesarios del sólido para reemplazar los microprocesadores por nanoprocesadores que permiten aumentar el procesamiento a 300.000 millones de instrucciones por segundo, mucho más cerca de la capacidad humana y, la informática, permite monitorear las señales generadas y controlar el proceso.
Una estimulación producida desde el nanosemiconductor actuará sobre la neurona adherida y se transmitirá a un punto donde la red neuronal pasará su información a otro sector del sólido (transistor). Dentro del sólido la información-señal microelectrónica migrará desde del punto receptor al estimulador produciendo una rápida y eficiente interacción entre la dinámica neuronal y la dinámica digital.
La posibilidad de monitoreo e interpretación fisicoquímica sobre como el pensamiento es generado en un circuito neuronal se encuentra en su máximo histórico. Las NBIC conducirán a técnicas de comunicación altamente efectivas como, por ejemplo, la interacción mente-máquina y al perfeccionamiento de interfases hombre-máquina mediante el implante de nanochips y/o nanosensores. Tambiénpodemos esperar grandes avances en el negocio de la salud donde la tecnología neurocognitiva permitirá mejorar las capacidades sensoriales y cognitivas humanas de modo de evitar la disminución física y de aprendizaje usual en gente de edad avanzada.
La factibilidad de interacciones controladas entre neurosistemas vivos y artificiales esta dejando su infancia fundamentalmente de la mano de la nanobiotecnología.

Una visión estratégica

El futuro de la economía mundial jaqueado por las tecnologías de convergencia.
Alberto L. D'Andrea
Revista Fortuna. 24 de junio del 2008

Cuando en 1900 el físico alemán Max Karl Ernst Ludwig Planck postuló la mecánica cuántica basada en el caracter discontinuo y cuantificable de la energía, estaba muy lejos de imaginar su incidencia en el mundo actual. A más de 100 años de la mecánica cuántica postulada por Max Planck (1858-1947) nos sorprende la cantidad asombrosa de aplicaciones prácticas presentes en la hora actual. Alrededor del 30% del PBI de los Estados Unidos depende de innovaciones tecnológicas basadas en la mecánica cuántica. Podemos citar algunas: los semiconductores de los chips insertos en las PC, el láser de los lectores de CD o los aparatos de formación de imágenes por resonancia magnética de los centros de salud.
A fines del siglo XX el estado del conocimiento científico universal adquiere un alto grado de desarrollo conducente a nuevas tecnologías cuyo impacto estratégico y económico en el presente y futuro no tendrá parangón alguno en la historia de la humanidad; superando extraordinariamente al de las innovaciones tecnológicas inspiradas en la mecánica cuántica.
Cada una de éstas tecnologías por sí mismas revoluciona el mercado socioeconómico pero se intersectan en campos comunes en los cuales las innovaciones en una tecnología potencian a las de las otras creando un contexto de avance exponencial donde lo otrora imposible comienza a ser factible.
Tres de las tecnologías conocidas como convergentes: la nanotecnología, la biotecnología y la informática están en etapas activas de su desarrollo. La cuarta, la ciencia cognitiva, necesita de la convergencia de las tres para su evolución como ciencia y posterior aplicación tecnológica. A su vez la aplicación de la neurociencia cognitiva también potenciará nuevas innovaciones en las otras tres áreas.
Las tecnologías de convergencia se las suele denominar internacionalmente con las siglas NBIC (Nanotecnología-Biotecnología-Informática-Cogno). Cada una se identifica con una unidad funcional: nanotecnología con átomo, biotecnología con gen, informática con bit y lo cognitivo con neuronas
Las tecnologías de convergencia brindan posibilidades únicas de dar respuestas socioeconómicas a las necesidades humanas primarias en un mundo acechado por un crecimiento demográfico de 3000 millones de habitantes entre el año 2000 y el 2050, con contaminación creciente producto de la actividad humana y agotamiento de los combustibles fósiles y recursos naturales en general.
Las tecnologías de convergencia se ubican en la cima de la preocupación de los estrategas de inteligencia en los países avanzados y en el centro de atención-inversión de las grandes empresas transnacionales que observan cómo en el tablero del ajedrez económico el juego se desplaza de la estrategia centrada en las TIC (Tecnologías de la Información y Comunicación) a una más amplia centrada en las tecnologías de convergencia. Un jaque mate al futuro de la economía mundial con la posibilidad ulterior de jugar una nueva, estratégica e inteligente partida.