Las abejas, clave para futuras operaciones del cerebro

Investigadores británicos estudian cómo se orientan las abejas para localizar las flores y cómo vuelven después a sus colmenas. Las abejas con gran precisión, aunque tienen un cerebro muy pequeño. Los diseñadores de robots están muy interesados en descubrir el mecanismo, pues esperan que a partir de él los robots podrían navegar con gran autonomía.
"El resultado serían unos robots domésticos que no tropezaran con las patas de las mesas", dice el Dr. Brian Cartwright, jefe del equipo de investigación de la Universidad de sussex en Inglaterra, que añade: "Incluso podremos fabricar robots que naveguen por el cerebro humano para realizar operaciones".
Las investigaciones del Dr. Cartwright sobre la capacidad de navegación de las abejas comenzó hace 15 años en Senegal, donde para seguir su vuelo utilizó un equipo sencillo, incluso los tapones de las botellas de cerveza. En colaboración con el profesor Tom Collet, Cartwright descubrió que las abejas navegan desde la colmena a una flor mediante imágenes "de foto fija" en las que utilizan determinados elementos como guía de vuelo. Cada elemento es reconocido por una parte especial de la retina de la abeja que, a medida que se va acercando a su objetivo, maniobra para que el elemento que ve en el mundo real coincida con la imagen en la retina.
Este proceso es rápido y eficaz. Las abejas vuelan a más de 48 Km por hora y son extraordinariamente ágiles, pues pueden maniobrar a esa velocidad con gran precisión para encontrar el camino. Este "modelo de foto fija" descubierto en sus primeros trabajos es el que siguen usando todavía los investigadores. Pero, tras varios años de trabajo en otros campos, el Dr. Cartwright ha vuelto a estudiar el problema de la navegación con nuevas técnicas.
Por ejemplo, ahora utiliza dos cámaras de video controladas por ordenador, formando un ángulo para recoger cada instante del vuelo de la abeja en tres dimensiones. Otro ordenador controla los hitos del terreno que reconoce la abeja proyectando sus imágenes sobre una cámara oscura en la que se sueltan las abejas una a una.
Los investigadores "crean" nuevas referencias en la pantalla y anotan las diferencias que se producen en el vuelo de la abeja hasta la copa de sucrosa. De este modo estudian si la abeja puede tomar como referencia las líneas verticales, diagonales u horizontales más o menos gruesas, sus diferentes colores y texturas.
El uso de estos nuevos equipos ha supuesto un avance importante en el estudio del sistema de navegación de las abejas. Entre los que han mostrado interés por sus resultados se encuentran algunos expertos en inteligencia artificial (IA), que vienen luchando desde hace años con el difícil problema que supone el desarrollo de sistemas de navegación de insectos, que se mueven con soltura a pesar de tener un cerebro muy pequeño, situación a la que se ha llegado tras millones de años de evolución. "La evolución es la mayor fuerza del universo", dice el Dr. Cartwright.
A medida que va descubriendo cómo se orienta la abeja para navegar, el doctor está convencido de que cada vez "ve el mundo más desde el punto de vista de la abeja", por lo que se encuentra más cerca de diseñar robots que utilicen el mismo sistema de navegación. Los ingenieros de IA ya han utilizado los modelos y algoritmos del Dr. Cartwright para construir un robot que puede "recordar" un entorno sencillo y navegar por él hasta llegar a un objetivo predeterminado.
Ya se trabaja en modelos más sofisticados que permitirían a los robots moverse por entornos complejos. El resultado podría ser la creación de robots domésticos que no tropezarán con las patas de las sillas. El Dr. Cartwright ha trabajado con niños minusválidos y está muy interesado en la creación de robots que pudieran ayudarles y mejorar su calidad de vida.
Esas investigaciones se aplicarían también a la fabricación de mini-robots del tamaño de una araña, que podrían utilizarse en la cirugía del cerebro. Un mini-robot autónomo podría desplazarse hasta partes del cerebro que hoy son inaccesibles a los instrumentos quirúrgicos, guiado por un sistema externo que le llevará hasta el lugar afectado utilizando como referencia distintas características del cerebro.
Dentro de unos años, el Dr. Cartwright piensa ir a Australia a colaborar con el profesor Mandyan Srinivasan de la Australian National University, otro estudioso de la conducta de las abejas. Recientemente ha demostrado que las abejas miden la distancia recorrida hasta las flores que liban a través del recorrido de las imágenes que recoge la retina. Esta colaboración puede dar unos frutos sin precedentes en el conocimiento de cómo funciona el cerebro de los insectos.