Un experimento con cucarachas cyborg ha conseguido que el control de estos insectos sea más eficiente
¿Qué pasaría si pudiéramos dirigir a un insecto con la misma precisión que un dron, pero aprovechando su resistencia y agilidad natural? Imagina una cucaracha con superpoderes, no solo sobrevive a todo, sino que lleva un chip por mochila que lee su mente y la guía por laberintos mortales. Este es el futuro de la robótica biohíbrida, el campo de los insectos cyborg bio-inteligentes (BCI), una frontera donde la eficiencia biológica de millones de años se encuentra con la inteligencia artificial.
Un nuevo estudio, publicado en la revista Robomech Journal, propone el Circuito de Sinergia Insectil (ISC), un sistema donde la inteligencia biológica de una cucaracha se fusiona con IA para navegar entornos hostiles, una estrategia pionera de control basada en la percepción, utilizando a la cucaracha silbadora de Madagascar como protagonista.
Hasta ahora los científicos habían intentado controlar a estos seres vivos mediante estímulos externos, observando únicamente cómo se mueven desde fuera, sin embargo, este estudio plantea la idea de que, para controlar mejor a un insecto, primero hay que entender lo que ocurre en su interior, escuchar el corazón y los nervios de estos pequeños organismos para mejorar su control.
Cómo controlar a las cucarachas cyborg
A diferencia de los humanos, consumen muy poca energía, son extremadamente ágiles y resistentes y pueden atravesar entornos donde un robot convencional quedaría atascado y un ciber-insecto se quedaría sin autonomía. Además, las cucarachas no son simples bichos, sus cerebros distribuidos y plasticidad neuronal les permiten adaptarse a cambios ambientales con respuestas de atracción, como buscar comida, o evitación, como huir de luces UV o calor.
Sin embargo, el verdadero desafío es controlarlos con precisión sin interferir demasiado en su comportamiento natural. Los anteriores intentos de crear insectos híbridos se limitaban a observar su movimiento externo para dar órdenes, ignorando lo que el insecto realmente siente o percibe de su entorno, se usaban solo movimientos visibles para controlarlos, como si fueran drones con patas.
Los investigadores buscaron mejorar este sistema, haciendo que el dispositivo sea capaz de medir señales internas como latidos cardíacos, amplitud neural de baja frecuencia y aceleración corporal para determinar qué es lo que percibe el insecto de su entorno. El prototipo utilizado es una mochila inalámbrica de 5 gramos con sensores IMU, electrodos neurales, detector óptico de corazón y LEDs UV para girar al insecto, ya que las cucarachas odian la luz ultravioleta, y un motor vibratorio que impulsa el avance. Todo ello removible, para que el bicho pueda recuperarse después del experimento.
Pero la clave no está solo en los sensores, sino en cómo la IA interpreta esos datos, el Circuito de Sinergia de Insectos (ISC) es un sistema que busca la cooperación en lugar del reemplazo. Mediante modelos de aprendizaje automático, el sistema puede distinguir entre cinco estados internos del insecto: natural, exposición a luz ultravioleta (UV), estímulos químicos, calor y comida. Esta es la percepción interna asociada al entorno, una firma fisiológica que nos dice cómo el insecto está procesando lo que le rodea.
Las cucarachas cyborg son mejores que las normales
En un laberinto de cuatro cámaras, dos con comida (atractivas), dos con químicos o calor (repulsivas o repelentes), las cucarachas normales se atascaban en la comida, mientras que las cucarachas modificadas completaron el recorrido. Cuando detectaban la comida la IA activaba la estimulación para continuar hacia adelante, y dejaba que actuase el instinto del insecto en las zonas repulsivas, es decir, que la IA pudo identificar en tiempo real si el insecto estaba en un estado atractivo o repulsivo con una precisión del 93%.
Este estudio no solo mejora el control de los ciborgs insecto, redefine cómo entendemos la relación entre organismos vivos y sistemas artificiales. En lugar de dominar al animal, la tecnología aprende a cooperar con él, respetando su comportamiento natural y aprovechando su capacidad adaptativa.
Este avance no sirve únicamente para teledirigir bichos, el objetivo final es implementar esta tecnología para convertirla en el futuro en herramientas valiosas en búsqueda y rescate en zonas colapsadas, monitorización ambiental en espacios estrechos o peligrosos, inspección de infraestructuras como tuberías, grietas o túneles, así como en estudios ecológicos sin necesidad de emplear robots invasivos.
Todavía quedan muchos desafíos que superar en este campo, como mejorar la estabilidad de los sensores durante el movimiento rápido, pero esta investigación ha logrado que, por primera vez, no solo estamos dando órdenes a la naturaleza, estamos aprendiendo a colaborar con ella a través de la tecnología.
REFERENCIA
Perception-driven control strategy for bio-intelligent cyborg insect
