La explotación de las características de incluso formas de vida complejas para superar los límites humanos siempre ha sido una práctica en uso. Canarios en las minas. Cerdos para trufas. Perros de caza y droga. Incluso medusas. La siguiente fase (con todas sus limitaciones éticas) es aún más invasiva.
Nos acercamos a una era, por ejemplo, en la que una langosta cyborg será controlada para detectar bombas y explosivos. Aún quedan pocos problemas técnicos por superar y su uso pasará del campo de la ciencia ficción al de la realidad.
Cyborg Locust: las preguntas aún abiertas y las respuestas a la investigación actual
¿Hay alguna manera de dirigir a la langosta cyborg y "decirle" dónde oler? SÍ.
Y dado que las langostas (todavía) no pueden hablar, ¿hay alguna manera de leer el cerebro de estos insectos y saber qué están oliendo? SÍ.
Después de todo, ¿pueden las langostas incluso oler los explosivos? Aún así, sí.
La respuesta a las dos primeras preguntas proviene de investigaciones previas de la Universidad de Washington. Te lo dije aquí. Investigaciones que han demostrado tanto la capacidad de controlar las langostas como la capacidad de leer sus cerebros, por así decirlo, para discernir lo que están oliendo.
La respuesta a la tercera pregunta llega hoy, gracias a una nueva investigación de la Escuela de Ingeniería McKelvey.
Secuestrar una langosta
En una prueba preliminar publicado en línea el 6 de agosto en la revista Biosensors and Bioelectronics: X, los investigadores mostraron cómo fueron capaces de secuestrar el sistema olfativo de una langosta para detectar y discriminar entre diferentes aromas explosivos, todo dentro de unos pocos cientos de milisegundos de exposición.
El equipo también pudo optimizar un sistema de detección biorobótico desarrollado previamente. Un sistema capaz de detectar las neuronas de la langosta cyborg y transmitir esta información para codificar los olores que percibían las langostas.
"No sabíamos si serían capaces de oler o detectar los explosivos porque no tienen un significado ecológico significativo", dice. Barani raman, profesor de ingeniería biomédica. "Era posible que no les importara ninguna de las señales que eran significativas para nosotros en este caso particular".
Cómo entender la nariz de la langosta cyborg
Il trabajo previo en el laboratorio de Raman condujo a un descubrimiento: el sistema olfativo de las langostas podría decodificarse como una operación lógica "y/o". Esto permitió a los investigadores determinar qué "olfatea" una langosta cyborg en diferentes contextos.
Algunos vapores explosivos se liberaron a través de un agujero en una caja en la que estaba la langosta, colocada en un vehículo pequeño. Mientras la langosta era empujada y olfateada en diferentes concentraciones de vapores, los investigadores estudiaron su actividad cerebral relacionada con el olor.
Con este método, los investigadores pudieron catalogar las reacciones de la langosta a la exposición a los vapores de TNT, DNT y nitrato de amonio, el compuesto lamentablemente fue noticia debido al reciente y devastador desastre de Beirut. "Sorprendentemente", dijo Raman, "pudimos ver claramente que las neuronas respondían de manera diferente a varios explosivos".
Con estos datos, el equipo construyó un verdadero "diccionario" olfativo de explosivos para la langosta cyborg.
Si una sola langosta puede detectar y localizar un olor disperso en un entorno complejo, un enjambre puede hacerlo aún mejor. El equipo de investigación realizó experimentos específicos y determinó que "usar más organismos llevaría a una detección más eficiente de varios químicos".
Una vez que se establece que las langostas pueden detectar y discriminar entre diferentes explosivos, la parte más difícil: buscar una bomba. Para buscar una bomba, una langosta tendría que saber de qué dirección venía el olor.
Fase dos del experimento.
¿Sabes cuando estás cerca de la barra y el olor a café es más fuerte, mientras que cuando estás más lejos lo sientes menos? Aquí estás. Eso es más o menos lo que los científicos han estado tratando de evaluar en la langosta cyborg.
Los vapores explosivos, como saben, fueron liberados a través de un agujero en la caja donde estaba la langosta en un vehículo diminuto. A medida que empujaban a la langosta, el "mapa" de olores también tuvo en cuenta las diferencias de distancia y concentración.
El siguiente paso fue optimizar el sistema para la transmisión de la actividad cerebral de las langostas.
El equipo Shantanu Chakrabarty e Srikanth Singamaneni centrado en la amplitud de la experiencia olfativa. Llegando a codificar perfectamente cada olor en 500 milisegundos.
"Ahora podemos implantar los electrodos y transportar las langostas a escenarios de la vida real", dijo Raman.
