Física de lo imposible (17 page)

Del mismo modo, está dentro de las leyes de la física que una persona en el futuro sea entrenada para manipular mentalmente un dispositivo sensor electrónico que le confiera poderes divinos. La psicoquinesia ampliada por radio o ampliada por ordenador es una posibilidad real. Por ejemplo, podría utilizarse el EEG como un primitivo aparato de psicoquinesia. Cuando una persona examina sus propias pautas cerebrales EEG en una pantalla, con el tiempo aprende a controlar de manera tosca pero consciente las pautas cerebrales que ve, mediante un proceso denominado «bioretroalimentación».

Puesto que no existe un plano detallado del cerebro que nos diga qué neurona controla cada músculo, el paciente necesitaría participar activamente en aprender a controlar estas nuevas pautas mediante el ordenador.

Con el tiempo, los individuos serían capaces de producir, a demanda, ciertos tipos de pautas ondulatorias en la pantalla. La imagen de la pantalla podría enviarse a un ordenador programado para reconocer esas pautas ondulatorias específicas, y ejecutar entonces una orden precisa, tal como conmutar un interruptor o activar un motor. En otras palabras, simplemente pensando una persona podría crear una pauta cerebral específica en la pantalla del EEG y activar un ordenador o un motor.

De este modo, por ejemplo, una persona totalmente paralizada podría controlar su silla de ruedas simplemente por la fuerza de sus pensamientos. O, si una persona pudiera producir veintiséis pautas reconocibles en la pantalla, podría escribir a máquina con solo pensar. Por supuesto, esto todavía sería un método tosco de transmitir los pensamientos propios. Se necesita una cantidad de tiempo considerable para entrenar a una persona a manipular sus propias ondas cerebrales mediante bioretroalimentación.

«Escribir a máquina con el pensamiento» ha estado cerca de hacerse realidad con el trabajo de Niels Birbaumer de la Universidad de Tubinga en Alemania. Birbaumer utilizó bioretroalimentación para ayudar a personas que habían quedado parcialmente paralizadas debido a una lesión nerviosa. Entrenándoles para variar sus ondas cerebrales, fue capaz de enseñarles a escribir a máquina frases sencillas en una pantalla de ordenador.
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También se implantaron electrodos en el cerebro de monos y se les enseñó, por retroalimentación, a controlar algunos de sus pensamientos. Estos monos fueron entonces capaces de controlar un brazo robótico por internet solo con el pensamiento.
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Una serie de experimentos más precisos fueron realizados en la Universidad Emory de Atlanta, donde una cuenta de vidrio fue insertada directamente en el cerebro de una víctima de infarto que había quedado paralizada. La cuenta de vidrio estaba conectada a un cable, que a su vez estaba conectado a un PC. Al pensar ciertas ideas, la víctima de infarto podía enviar señales a través del cable y mover el cursor en una pantalla de PC. Con práctica, utilizando bioretroalimentación, la víctima de infarto era capaz de controlar conscientemente el movimiento del cursor. En principio, el cursor en la pantalla podía utilizarse para escribir pensamientos, activar máquinas, conducir automóviles virtuales, jugar a videojuegos y acciones similares.

John Donoghue, un neurocientífico de la Universidad de Brown, ha hecho quizá los avances más importantes en la interfaz mente-máquina. Ha ideado un aparato llamado BrainGate que permite a una persona paralítica realizar una serie notable de actividades físicas utilizando solo el poder de su mente. Donoghue ha puesto a prueba el aparato con cuatro pacientes. Dos de ellos sufrían de una lesión en la médula espinal, un tercero había sufrido un infarto, y un cuarto estaba paralítico con ELA (esclerosis lateral amiotrófica, o enfermedad de Lou Gehrig, la misma enfermedad que padece el cosmólogo Stephen Hawking).

Uno de los pacientes de Donoghue, Matthew Nagle, un tetrapléjico de veinticinco años que está paralizado de cuello para abajo, tardó solo un día en aprender por completo nuevas habilidades computarizadas. Ahora puede cambiar los canales de su televisor, ajustar volumen, abrir y cerrar una mano ortopédica, dibujar un círculo aproximado, mover el cursor de un ordenador, jugar con un videojuego y leer correos electrónicos. Causó una sensación mediática en la comunidad científica cuando apareció en la portada de la revista
Nature
en el verano de 2006.

El corazón del BrainGate de Donoghue es un minúsculo chip de silicio de solo 4 milímetros de lado que contiene un centenar de minúsculos electrodos. El chip está colocado directamente sobre la parte del cerebro donde se coordina la actividad motora. El chip penetra hasta la mitad de la corteza cerebral, que tiene un grosor de unos 2 milímetros. Cables de oro llevan la señal desde el chip de silicio hasta un amplificador del tamaño aproximado de una caja de juros. Luego las señales son introducidas en un ordenador del tamaño de un lavaplatos. Las señales se procesan mediante un software informático especial, que puede reconocer algunas de las pautas creadas por el cerebro y traducirlas en movimientos mecánicos.

En los experimentos anteriores con pacientes que leían sus propias ondas EEG, el proceso de utilizar bioretroalimentación era lento y tedioso. Pero con la ayuda de un ordenador para identificar pautas mentales específicas, el proceso de entrenamiento se acorta considerablemente. En su primera sesión de entrenamiento a Nagle se le dijo que visualizara el movimiento de su brazo y su mano a izquierda y derecha, flexionara su muñeca y luego abriera y cerrara el puño. Donoghue quedó entusiasmado cuando pudo ver realmente cómo se disparaban diferentes neuronas cuando Nagle imaginaba que movía sus brazos y dedos. «Apenas podía creerlo, porque podía ver cómo las células cerebrales cambiaban su actividad. Entonces supe que todo podía avanzar, que la tecnología funcionaría realmente», recordaba.
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(Donoghue tiene una motivación personal para su pasión por esta forma exótica de interfaz mente-materia. Cuando era niño quedó confinado en una silla de ruedas debido a una penosa enfermedad degenerativa, de modo que sintió en primera persona la desgracia de perder su movilidad).

Donoghue tiene planes ambiciosos para convertir la BrainGate en una herramienta esencial para la profesión médica. Con los avances en la tecnología informática, su aparato, ahora del tamaño de un lavaplatos, puede llegar a hacerse portátil, quizá incluso llevable en la propia vestimenta. Y los molestos cables pueden evitarse si se consigue hacer un chip inalámbrico, de modo que el implante pueda comunicar sin costuras con el mundo exterior.

Es solo cuestión de tiempo que otras partes del cerebro puedan ser activadas de esta forma. Los científicos ya han cartografiado la superficie de la parte superior del cerebro. (Si hacemos un dibujo de la correspondencia de nuestras manos, piernas, cabeza y espalda con las regiones de la superficie del cerebro que contienen las neuronas a las que esas partes del cuerpo están conectadas, encontramos algo denominado el «homúnculo», u hombre pequeño. La imagen de las partes de nuestro cuerpo, escrita en nuestro cerebro, se parece a un hombre distorsionado, con dedos, rostro y lengua alargados, y tronco y espalda contraídos).

Debería ser posible colocar chips de silicio en diferentes partes de la superficie del cerebro, de modo que diferentes órganos y apéndices puedan ser activados mediante el pensamiento. Así, cualquier actividad física que pueda ser realizada por el cuerpo humano puede reproducirse por este método. Cabe imaginar que en el futuro una persona paralítica pueda vivir en una casa especial diseñada psicoquinéticamente, y sea capaz de controlar el aire acondicionado, la televisión y todos los electrodomésticos solo con el pensamiento.

Con el tiempo se podría imaginar el cuerpo de una persona envuelto en un «exoesqueleto» especial, que permitiera a una persona paralítica una total libertad de movimientos. En teoría, dicho exoesqueleto podría dar a alguien poderes más allá incluso de los de una persona normal, y hacer de ella un ser biónico que pudiera controlar la enorme potencia mecánica de sus supermiembros solo por el pensamiento.

Así pues, controlar un ordenador mediante la propia mente ya no es imposible. Pero ¿significa eso que un día podremos mover objetos, hacerlos levitar y manipularlos en el aire solo con el pensamiento?

Una posibilidad sería cubrir nuestras paredes con un superconductor a temperatura ambiente, suponiendo que un día pudiera crearse tal dispositivo. Entonces, si colocáramos minúsculos electroimanes dentro de nuestros objetos domésticos, podríamos hacerlos levitar mediante el efecto Meissner, como vimos en el capítulo 1. Si estos electroimanes estuvieran controlados por un ordenador, y este ordenador estuviera conectado a nuestro cerebro, podríamos hacer flotar objetos a voluntad. Pensando en ciertas cosas podríamos activar el ordenador, que entonces conectaría los diversos electroimanes y harían levitar a los objetos que los contiene. Para un observador exterior parecería magia —la capacidad de mover y levitar objetos a voluntad.

¿Qué hay del poder no solo de mover objetos, sino de transformarlos, de convertir un objeto en otro, como por arte de magia? Los magos lo consiguen mediante ingeniosos trucos de prestidigitación. Pero ¿es este poder compatible con las leyes de la física?

Uno de los objetivos de la nanotecnología, como he mencionado antes, es utilizar átomos para construir máquinas minúsculas que puedan funcionar como palancas, engranajes, cojinetes y poleas. Con estas nanomáquinas, el sueño de muchos físicos es poder reordenar las moléculas dentro de un objeto, átomo a átomo, hasta que un objeto se convierta en otro. Esta es la base del «replicador» que encontramos en la ciencia ficción, que permite fabricar cualquier objeto que uno quiera con solo pedirlo. En teoría, un replicador podría acabar con la pobreza y cambiar la naturaleza de la sociedad. Si se puede fabricar cualquier objeto con solo pedirlo, entonces el concepto de escasez, valor y jerarquía dentro de la sociedad humana se vuelven del revés.

(Uno de mis episodios favoritos de
Star Trek
:
la próxima generación
incluye un replicador. El
Enterprise
encuentra en el espacio una antigua cápsula espacial del siglo XX que va a la deriva y que contiene los cuerpos congelados de personas que padecían enfermedades mortales. Rápidamente, estos cuerpos son descongelados y curados con medicina avanzada. Uno de ellos, un hombre de negocios, se da cuenta de que, después de tantos siglos, sus inversiones deben de haber producido rentas enormes. De inmediato pregunta a la tripulación del
Enterprise
por sus inversiones y su dinero. Los miembros de la tripulación están intrigados. ¿Dinero? ¿Inversiones? En el futuro no hay dinero, apuntan. Si uno quiere algo, simplemente lo pide).

Por asombroso que pudiera ser un replicador, la naturaleza ya ha creado uno. La «demostración del principio» ya existe. La naturaleza puede tomar materias primas, tales como carne y verduras, y crear un ser humano en nueve meses. El milagro de la vida no es otra cosa que una gran nanofactoría capaz, en el nivel atómico, de convertir una forma de materia (por ejemplo, un alimento) en tejido vivo (un bebé).

Para crear una nanofactoría necesitamos tres ingredientes: materiales de construcción, herramientas que puedan cortar y unir estos materiales, y un plano que guíe la utilización de las herramientas y los materiales. En la naturaleza, los materiales de construcción son miles de aminoácidos y proteínas a partir de los cuales se crean la carne y la sangre. Las herramientas de cortar y unir —como martillos y sierras—, necesarias para conformar estas proteínas en nuevas formas de vida, son los ribosomas. Están diseñados para cortar proteínas en puntos específicos y recomponerlas para crear nuevos tipos de proteínas. Y el plano lo proporciona la molécula de ADN, que codifica el secreto de la vida en una secuencia precisa de ácidos nucleicos. A su vez, estos tres ingredientes se combinan en una célula, que tiene la extraordinaria capacidad de crear copias de sí misma, es decir, de autorreplicarse. Esta hazaña se consigue porque la molécula de ADN está conformada como una doble hélice. Cuando llega el momento de reproducirse, la molécula de ADN se divide en dos hélices separadas. Cada hebra separada crea entonces una copia de sí misma recogiendo moléculas orgánicas para recrear las hélices que faltan.

Hasta ahora los físicos solo han tenido éxitos modestos en sus esfuerzos por imitar estas características encontradas en la naturaleza. Pero la clave para el éxito, creen los científicos, es crear ejércitos de «nanorobots» autorreplicantes, que son máquinas atómicas programables diseñadas para reordenar los átomos dentro de un objeto.

En principio, si tuviéramos billones de nanorobots, estos podrían converger en un objeto y cortar y pegar sus átomos hasta transformar un objeto en otro. Puesto que se estarían autorreplicando, tan solo un puñado de ellos serían necesarios para iniciar el proceso. También tendrían que ser programables, de modo que pudieran seguir un plano dado.

Hay obstáculos extraordinarios que superar antes de que se pueda crear una flota de nanorobots. En primer lugar, los robots autorreplicantes son extraordinariamente difíciles de construir, incluso en un nivel macroscópico. (Incluso crear máquinas atómicas sencillas, tales como cojinetes y engranajes, está más allá de la tecnología actual). Si nos dan un PC y un cajón de componentes electrónicos sobrantes, sería muy difícil construir una máquina que tuviera la capacidad de hacer una copia de sí misma. De modo que si una máquina autorreplicante es difícil de construir en una mesa, construir una en un nivel atómico sería aún más difícil.

En segundo lugar, no está claro cómo habría que programar un ejército de nanorobots semejante desde el exterior. Algunos han sugerido enviar señales de radio para activar cada nanorobot. Quizá se podrían disparar a los nanorobots rayos láser con instrucciones. Pero esto supondría un conjunto independiente de instrucciones para cada nanorobot, de los que podría haber billones.

En tercer lugar, no está claro cómo podría el nanorobot cortar, reordenar y pegar átomos en el orden adecuado. Recordemos que a la naturaleza le ha costado 3.000 o 4.000 millones de años resolver este problema, y resolverlo en algunas décadas sería muy difícil.

Un físico que se toma en serio la idea de un replicador o «fabricante personal» es Neil Gershenfeld del MIT. Incluso imparte un curso en el MIT: «Cómo hacer (casi) todo», uno de los cursos más populares en la universidad. Gershenfeld dirige el Centro para Bits y Átomos en el MIT y ha dedicado mucha reflexión a la física que hay tras un fabricante personal, que él considera que es la «próxima cosa grande». Incluso ha escrito un libro,
FAB:The Coming Revolution on Your Desk-top-From Personal Computers to Personal Fabrication
, donde detalla sus ideas sobre la fabricación personal. El objetivo, cree él, es «hacer una máquina que pueda hacer cualquier máquina». Para difundir sus ideas ya ha montado una red de laboratorios por todo el mundo, principalmente en países del tercer mundo donde la fabricación personal tendría el máximo impacto.