Una prueba de laboratorio con ratones.
Los top semanales del Índice de la Digitalización: una IA que interpreta el comportamiento animal como si fuera un idioma
Esta semana destacan también ‘cucarachas ciborg’ creadas para labores de rescate o un hidrogel que permite ahorrar agua en el riego agrario.
Más información: Wake Up Box: la nueva herramienta para el 'reskilling' permanente de los líderes empresariales.
Aunque no pronuncien ni una sola palabra, los animales hablan constantemente a través de sus gestos y movimientos. La posición de las orejas, la forma de caminar, la distancia que mantienen con otros individuos o un simple giro de cabeza son pistas que nos dan información sobre su estado y emociones. Muchas de esas señales, no obstante, son sutiles y difíciles de interpretar, por lo que saber qué les ocurre o cómo se sienten con exactitud puede resultar casi imposible.
Ahora, un novedoso modelo de inteligencia artificial nos acerca un poco más hacia ese objetivo. Lo han desarrollado científicos del Instituto Avanzado de Ciencia y Tecnología de Corea (KAIST) y es capaz de interpretar el comportamiento animal como si fuera un idioma. De hecho, ya ha demostrado que puede transformar los movimientos corporales de ratones en pequeñas unidades de información, equivalentes a las palabras de una frase, y así aprende a reconocer su significado cuando se suceden unas tras otras.
Sus desarrolladores consideran que este modelo de inteligencia artificial podría convertirse en un recurso útil, por ejemplo, para la investigación biomédica. El análisis de los movimientos animales podría ser usado para detectar patrones y alteraciones en el comportamiento, lo que permitiría el estudio de trastornos neurológicos y psiquiátricos, el análisis del comportamiento animal y la evaluación de nuevos tratamientos.
Esta es solo una de las innovaciones que reúne esta semana Wake Up BOX, la herramienta de reskilling que aloja el índice de digitalización Inndux 500.
En el top 10 de esta semana, y además del desarrollo de una IA que reconoce los movimientos animales como un lenguaje, aparecen también ‘robots cucaracha’ creados para explorar zonas inundadas o derrumbes en labores de rescate, una vacuna oral que protege a los peces de un virus letal o un hidrogel biodegradable para ahorrar riego en agricultura.
La IA que interpreta el comportamiento animal
El modelo de KAIST, denominado BehaVERT, ha sido entrenado con secuencias de movimientos de ratones obtenidas a partir de vídeos, lo que le ha permitido aprender por sí solo las relaciones entre distintas conductas sin depender únicamente de la información proporcionada por los investigadores. Esta forma de entrenamiento hizo posible que la IA clasificara comportamientos concretos, comprendiera el contexto en el que se producían y explicara qué señales había utilizado para llegar a sus conclusiones.
En su fase de testeo, el sistema alcanzó un alto rendimiento en diferentes conjuntos de datos internacionales sobre comportamiento animal. Además, fue capaz de identificar de forma independiente una alteración en la interacción social de un modelo de ratón empleado para investigar el autismo, centrando su atención en un patrón de comportamiento que ya había sido descrito por estudios biológicos previos.
‘Cucarachas cíborg’ anfibias
También desde el continente asiático, investigadores de la Universidad Tecnológica de Nanyang (NTU), en Singapur, y de la Universidad de Waseda, en Japón, han desarrollado un sistema que permite a ‘cucarachas cíborg’ desplazarse bajo el agua y sobrevivir en entornos con muy poco oxígeno durante un máximo de tres horas. El avance amplía las capacidades de estos insectos híbridos, utilizados como pequeñas plataformas robóticas, y podría facilitar futuras tareas de búsqueda y rescate en zonas afectadas por inundaciones o derrumbes.
El dispositivo funciona como un pequeño equipo de respiración adaptado al insecto. Está formado por una cubierta flexible e impermeable, un depósito que genera oxígeno mediante una reacción química y varios tubos de silicona que conducen ese oxígeno directamente hasta los espiráculos, los orificios por los que respiran las cucarachas.
De este modo, el sistema les permite seguir respirando incluso cuando permanecen completamente sumergidas.
Los investigadores ya han demostrado que las cucarachas equipadas con este sistema podían desplazarse tanto por tierra como bajo el agua sin perder movilidad, y ahora prevén evaluar esta tecnología en escenarios que reproduzcan desastres reales e incorporar sensores y sistemas de navegación para facilitar inspecciones en tuberías, túneles, alcantarillas o espacios de difícil acceso. Sus creadores consideran que este concepto podría adaptarse en el futuro a otros insectos cíborg con sistemas respiratorios similares, como escarabajos o langostas.
Una vacuna oral para peces de criadero
De nuevo en Singapur, un equipo de la Universidad Nacional de este país (NUS) y del Temasek Life Sciences Laboratory han desarrollado una vacuna oral para proteger a los peces de cultivo frente al virus de la necrosis nerviosa (NNV), una enfermedad que provoca una elevada mortalidad, especialmente en las primeras etapas de vida, y genera importantes pérdidas para la acuicultura.
La vacuna combina dos elementos principales. Por un lado, utiliza partículas que imitan la estructura externa del virus, pero que no contienen material genético y, por tanto, no pueden causar la enfermedad.
Por otro, esas partículas se introducen en una bacteria inocua que actúa como vehículo para protegerlas durante el paso por el aparato digestivo y favorecer que lleguen al intestino, donde se activa la respuesta inmunitaria.
Además, puede administrarse con el alimento, lo que facilita la inmunización de grandes poblaciones de peces, y genera niveles de anticuerpos superiores a los obtenidos con otras formulaciones ensayadas por los investigadores. Asimismo, reduce de forma muy significativa la cantidad de virus presente en el cerebro de los peces tras la infección.
Un hidrogel para ahorrar agua en agricultura
Por último, y ya de regreso a España, investigadores de la Universidad de Sevilla han desarrollado un hidrogel biodegradable elaborado a partir de quitosano, obtenido de las cáscaras de crustáceos, y alginato, un compuesto presente en las algas, con el objetivo de mejorar la retención de agua en los suelos agrícolas. Cuando está seco, el material presenta una estructura porosa similar a la de una esponja y, al hidratarse, puede absorber entre 40 y 60 veces su propio peso en agua.
Esta formulación busca ofrecer una alternativa más sostenible a los hidrogeles sintéticos usados para conservar la humedad del suelo, muchos de ellos derivados del petróleo y con una degradación limitada. Para conseguirlo, los investigadores combinaron ambos compuestos naturales mediante un proceso que refuerza la estructura del material y le permite mantener su estabilidad incluso después de absorber grandes cantidades de agua.
El hidrogel conserva sus propiedades a temperaturas de hasta 40 grados, una característica que podría favorecer su uso en condiciones agrícolas exigentes. El equipo prevé ahora evaluar su comportamiento en suelos reales e incorporar fertilizantes y micronutrientes para que el material actúe también como un sistema de liberación gradual de nutrientes, con el objetivo de reducir el consumo de agua y mejorar la eficiencia de los cultivos.
