De mapas cerebrales a puentes vivos: las innovaciones que transformar¨¢n nuestras vidas en 2025

Energ¨ªa solar proveniente del espacio, mapas gen¨¦ticos del cerebro o puentes vivos capaces de autorrepararse: el panorama de la investigaci¨®n augura un a?o prometedor en 2025. Adem¨¢s, puede que presenciemos avances que transformen nuestras ciudades en entornos m¨¢s verdes y limpios.

Quienes piensen que la investigaci¨®n no es un ¨¢rea apasionante podr¨ªan llevarse m¨¢s de una sorpresa. En 2025 podr¨ªamos ser testigos de la decodificaci¨®n gen¨¦tica del cerebro humano, de la captaci¨®n de energ¨ªa solar en el espacio e incluso cruzar puentes construidos con hongos controlados electr¨®nicamente.

Descifrando la gen¨¦tica del cerebro con la ayuda de la IA

Los mapas detallados del cerebro humano, desarrollados por el proyecto financiado por la UE Human Brain, est¨¢n listos para vivir su momento decisivo y deber¨ªan comenzar a revelar todo su potencial en 2025.

Seg¨²n Katrin Amunts, profesora y neurocient¨ªfica alemana en la Universidad de D¨¹sseldorf y el instituto de investigaci¨®n alem¨¢n Forschungszentrum J¨¹lich, estos mapas ser¨¢n una herramienta clave para la comunidad cient¨ªfica y m¨¦dica en la b¨²squeda de nuevos tratamientos para pacientes con enfermedades cerebrales. Amunts lider¨® un estudio sin precedentes de 10 a?os de duraci¨®n sobre el cerebro humano, que dio lugar al primer atlas del cerebro humano con los mapas m¨¢s detallados jam¨¢s creados sobre las ¨¢reas cerebrales y su arquitectura celular, sentando las bases para nuevos avances que permitir¨¢n aprovechar todo su potencial.

Amunts explica: ¡°La IA nos es de gran ayuda para estudiar el cerebro. Es un ¨®rgano que alberga 86 000 millones de c¨¦lulas nerviosas, y cada una de ellas puede establecer hasta 10 000 conexiones con otras c¨¦lulas, por lo que es una red incre¨ªblemente compleja. Nuestros mejores ordenadores a d¨ªa de hoy tienen grandes dificultades para hacer frente a din¨¢micas de tal complejidad¡±.

En 2025, seg¨²n la experta, contaremos con una capacidad computacional extraordinaria cuando se ponga en marcha en J¨¹lich una de las mayores herramientas de IA: JUPITER. Mediante la combinaci¨®n de datos e IA, explica, podremos ejecutar escenarios virtuales especializados sobre los efectos de diversas terapias en el cerebro.

¡°Quiero que los atlas del cerebro que desarrollamos beneficien a m¨¢s pacientes. Me gustar¨ªa que se convirtieran en una herramienta ¨²til para guiar el diagn¨®stico y la cirug¨ªa, como en la localizaci¨®n de un tumor, por ejemplo¡±, dice Amunts, y prosigue: ¡°En Francia, algunos de nuestros compa?eros acaban de finalizar el primer estudio cl¨ªnico sobre cirug¨ªa en casos de epilepsia¡±. Han utilizado el atlas para identificar las ¨¢reas del cerebro donde los cirujanos pueden extirpar el tejido de los pacientes. El objetivo de los cirujanos es extirpar la mayor cantidad de tejido posible para garantizar que el paciente no sufra m¨¢s ataques epil¨¦pticos, pero, al mismo tiempo, extraer la menor cantidad posible para evitar da?os innecesarios. Estamos a la espera de los resultados.

La cient¨ªfica prosigue explicando que uno de los grandes avances que le gustar¨ªa presenciar ¡°es el entendimiento del funcionamiento del cerebro a nivel celular. Conocemos muchos tipos de c¨¦lulas, sus perfiles moleculares y sus genes, pero no todas y cada una de las 86 000 millones de c¨¦lulas nerviosas. A veces, los ¨¢rboles no dejan ver el bosque. Espero que en 2025 logremos reducir algunas lagunas en nuestro entendimiento sobre la relaci¨®n entre las c¨¦lulas cerebrales, sus genes y las enfermedades, abarcando diversas escalas, desde c¨¦lulas individuales hasta las redes y, eventualmente, todo el cerebro¡±.

El espacio le echa una mano a la energ¨ªa solar

Effie Makri, ingeniera electr¨®nica y vicepresidenta de Investigaci¨®n e Innovaci¨®n en la empresa tecnol¨®gica griega Future Intelligence, sostiene que la combinaci¨®n de datos satelitales con IA est¨¢ abriendo nuevas y sorprendentes oportunidades, donde ¡°el cielo es el l¨ªmite¡±.

Makri lidera el proyecto financiado por la UE RESPONDENT, que combina el poder de la IA, las observaciones satelitales y las miniestaciones meteorol¨®gicas para optimizar las predicciones sobre la energ¨ªa que se inyecta en la red desde un parque de energ¨ªa solar. Seg¨²n Makri, en 2025 veremos un mayor uso de los datos satelitales, incluso en ¨¢mbitos inesperados de nuestras vidas.

¡°Los programas de sat¨¦lites Galileo y Cop¨¦rnico son extraordinarios y Europa deber¨ªa estar muy orgullosa de estas tecnolog¨ªas¡±, dice Makri . Son muchos los ¨¢mbitos en los que se utilizar¨¢n los datos satelitales en el futuro: desde la agricultura y la energ¨ªa, hasta el sector bancario y el ocio. ¡°Tambi¨¦n queremos adaptar nuestra propia soluci¨®n tecnol¨®gica al sector de la energ¨ªa e¨®lica. Los datos satelitales tambi¨¦n pueden emplearse para determinar el lugar m¨¢s adecuado en el que instalar un parque de energ¨ªa solar fotovoltaica¡±, prosigue.

Seg¨²n explica el cient¨ªfico, una mayor cantidad de datos recopilados en tiempo real se integrar¨¢n con datos hist¨®ricos para mejorar la capacitaci¨®n de los modelos de IA. Esto permitir¨¢ procesar m¨¢s r¨¢pidamente las im¨¢genes de los sat¨¦lites y, por ejemplo, hacer un mejor seguimiento del cambio clim¨¢tico. ¡°Nos permitir¨¢ monitorear mejor los glaciares y la deforestaci¨®n, as¨ª como optimizar nuestras predicciones sobre la propagaci¨®n de los incendios forestales. Verdaderamente, el l¨ªmite es el cielo¡±, a?ade.

¡°Otro de los avances potenciales que creo que podremos ver es la obtenci¨®n de energ¨ªa desde el espacio¡±, dice Makri. Es decir, captar energ¨ªa solar en el espacio y transmitirla de forma inal¨¢mbrica a la Tierra [mediante microondas o l¨¢ser]. ¡°Probablemente, este campo de la energ¨ªa se volver¨¢ cada vez m¨¢s interesante. No obstante, quiero que la IA se utilice para alcanzar objetivos positivos¡±, advierte. ¡°Existen muchos sentimientos encontrados con respecto a la IA. Me entusiasman las innovaciones que aportan beneficios a la sociedad, pero no quiero ser c¨®mplice de una tecnolog¨ªa que se utilice para causar da?o. La Comisi¨®n Europea ha realizado una labor fant¨¢stica al tener en cuenta estos aspectos y elaborar normativas al respecto¡±, concluye Makri.

Materiales estructurales vivos capaces de autorrepararse

¡°Contamos con recursos limitados y debemos ser conscientes del impacto que generamos en el clima¡±, afirma Kunal Masania, ingeniero de la Universidad Tecnol¨®gica de Delft, Pa¨ªses Bajos, y miembro del proyecto financiado por la UE AM-IMATE.

Masania crea materiales compuestos a partir de hongos que podr¨ªan utilizarse en el futuro para fabricar muebles, piezas de aviones e incluso en grandes proyectos de construcci¨®n, como puentes. Los hongos son un recurso renovable y algunas especies pueden crecer utilizando residuos de la agricultura o la ingenier¨ªa de montes.

¡°Hemos creado compuestos a base de serr¨ªn y trozos de madera, que se unen mediante hongos. Los ingenieros ya utilizan fibras reforzadas por una matriz, que es la misma forma en que se fortalecen los ¨¢rboles. Sin embargo, lo que no hab¨ªamos explorado hasta ahora son las interesantes posibilidades que ofrece el hecho de que el material est¨¦ vivo. Estoy fabricando piezas similares a las de Lego, formadas por c¨¦lulas de hongos, que un robot va encajando para construir un peque?o puente. Otros miembros de la comunidad cient¨ªfica tambi¨¦n se han sumado al objetivo de hacer que las estructuras y materiales vivos sean una realidad¡±, explica el cient¨ªfico.

Masania explica que su equipo tiene previsto colocar electrodos en este material para poder capturar las se?ales de tensi¨®n mec¨¢nica de los hongos. ¡°Tambi¨¦n queremos enviar se?ales de respuesta a los hongos para que reparen da?os o refuercen determinadas zonas, algo que pueden hacer las hifas [filamentos] de los hongos. Hace poco, un grupo de investigaci¨®n en EE UU desarroll¨® mediante hongos un robot blando que camina, cuyo movimiento lo controlan los propios hongos. As¨ª pues, es un campo verdaderamente apasionante en el que espero ver muchas innovaciones en 2025¡å, a?ade.

Una de las ventajas de las estructuras hechas de organismos vivos es que los materiales pueden detectar, informar y adaptarse a las tensiones, reforzando ¨²nicamente las ¨¢reas donde se necesita material. ¡°?Imag¨ªnese una bicicleta o un puente que pueda repararse por s¨ª mismo!¡±, concluye el experto.

Un futuro mejor para las abejas y la naturaleza en Europa

Las abejas mel¨ªferas son las visitantes m¨¢s frecuentes de las flores en los h¨¢bitats naturales de todo el mundo y polinizan alrededor de la mitad de los cultivos. Sin embargo, su situaci¨®n no es precisamente positiva, tal y como afirma Dirk de Graaf, bi¨®logo y profesor en la Universidad de Gante, B¨¦lgica. ¡°La polinizaci¨®n de cultivos y flores silvestres por parte de las abejas mel¨ªferas es, con diferencia, mucho m¨¢s valiosa que toda la miel que producen. Sin embargo, cada a?o se pierde, en promedio, un tercio de sus colonias en Europa. Eso significa que, en el caso de algunos apicultores, todas sus abejas mueren¡±, explica.

A pesar de ello, con el apoyo de la tecnolog¨ªa y un retorno a la naturaleza, la situaci¨®n de las abejas mel¨ªferas europeas mejorar¨¢ a partir de 2025. De Graaf lidera el proyecto financiado por la UE B-GOOD, que investiga a las abejas y tiene como objetivo restablecer su equilibrio con la naturaleza.

¡°La gran mayor¨ªa de las abejas mel¨ªferas que tenemos en B¨¦lgica y el norte de Europa fueron importadas, por lo que la especie no est¨¢ adaptada a nuestro clima¡±, explica De Graaf, y a?ade: ¡°En su lugar, nuestra apicultura se centr¨® por completo en las abejas que eran buenas para la producci¨®n de miel y en aquellas que eran tranquilas. En el futuro, ser¨¢ necesario seleccionar abejas que puedan resistir mejor a par¨¢sitos como el ¨¢caro Varroa, en lugar de recurrir a productos qu¨ªmicos para eliminarlos¡±.

El objetivo para los pr¨®ximos, dice, deber¨ªa centrarse en una menor intervenci¨®n en las colmenas. ¡°Podemos lograrlo mediante tecnolog¨ªas desarrolladas en Europa, como el uso de sensores instalados en las colmenas para hacer un seguimiento de la actividad y la temperatura a distancia. Seg¨²n un estudio reciente, alrededor del 21 % de los apicultores de 18 pa¨ªses europeos ya han automatizado la recogida de datos¡±, a?ade.

Para el experto, el verdadero valor a?adido se lograr¨¢ cuando desarrollemos algoritmos m¨¢s inteligentes que interpreten los datos y env¨ªen alertas al apicultor, de modo que pase menos tiempo trabajando con las abejas y, aun as¨ª, estas se mantengan m¨¢s sanas.

¡°Creo que la adopci¨®n de estas tecnolog¨ªas seguir¨¢ aumentando, especialmente entre los apicultores m¨¢s j¨®venes, acostumbrados a utilizar sus smartphones. Se sentir¨¢n c¨®modos controlando sus abejas a distancia y dej¨¢ndolas vivir tranquilamente en su espacio¡±, concluye De Graaf.

Ciudades m¨¢s verdes y limpias para todos

Seg¨²n Annemie Wyckmans, arquitecta y doctora de la Universidad Noruega de Ciencia y Tecnolog¨ªa de Trondheim, las ciudades del futuro ser¨¢n m¨¢s ecol¨®gicas, generar¨¢n menos emisiones de carbono y ser¨¢n est¨¦ticamente m¨¢s atractivas. Como l¨ªder del proyecto financiado por la UE CRAFT, re¨²ne a grupos art¨ªsticos y culturales para promover un cambio sostenible en las ciudades. Estas transformaciones estar¨¢n principalmente impulsadas por las comunidades locales.

¡°Actualmente, estamos experimentando muchos cambios a nivel pol¨ªtico y los medios de comunicaci¨®n tienden a centrarse demasiado en todo lo negativo. Estamos atravesando una crisis energ¨¦tica, una crisis alimentaria y una crisis sanitaria, lo que puede resultar desesperanzador. No obstante, muchas personas han encontrado esperanza en la posibilidad de actuar a nivel local y generar un cambio tangible en sus propias comunidades, barrios y ciudades¡±, explica Wyckmans.

Por ejemplo, cuenta, ¡°visitamos muchos huertos urbanos en ciudades como Zagreb y Sarajevo. Desconoc¨ªa estos proyectos, pero representan una verdadera fortaleza para la regi¨®n, ya que permiten a la ciudadan¨ªa cultivar sus propias frutas y verduras. Esto es realmente importante, ya que muchas personas no cuentan con los recursos suficientes para adquirir alimentos saludables, locales y sostenibles, pues en algunos lugares estos productos son m¨¢s caros que la comida r¨¢pida y, adem¨¢s, dif¨ªciles de encontrar¡±, a?ade. Sin embargo, es f¨¢cil ofrecer a las personas acceso a un pedazo de tierra donde puedan cultivar sus propios alimentos, lo que les permite conectarse con otras personas que hacen lo mismo y colaborar entre s¨ª, explica.

¡°Cambios positivos como estos no suelen aparecer en las noticias. No son muy costosos, no dependen de grandes decisiones pol¨ªticas y suelen pasar desapercibidos. Espero que en 2025, estos movimientos se transformen en proyectos tan poderosos que sea imposible ignorarlos, capaces de impactar a un gran n¨²mero de personas e irrumpir de manera significativa en la sociedad, captando la atenci¨®n de pol¨ªticos, inversores y otros actores¡±, dice Wyckmans.

El equipo CRAFT se inspira en una iniciativa de la UE para llevar el Pacto Verde Europeo a los entornos donde vive la gente. El proyecto, denominado New European Bauhaus (NEB), tiene como objetivo que la vida cotidiana y los espacios en los que habitan las personas se inspiren en el arte y la cultura, est¨¦n en armon¨ªa con la naturaleza y fomenten la interacci¨®n social.

Junto con CRAFT, iniciativas como Re-Value, Bauhaus Bites y NEB-STAR tambi¨¦n est¨¢n trabajando para alcanzar los mismos objetivos. M¨¢s de 100 ciudades y comunidades en Europa est¨¢n participando en estos proyectos.

Al igual que el movimiento Bauhaus en Alemania hace un siglo, el proyecto NEB busca fusionar el dise?o urbano, la ciencia, la tecnolog¨ªa, el arte y el esp¨ªritu comunitario para abordar desaf¨ªos sociales clave. El arte en s¨ª mismo puede ser una fuerza impulsora, ya que est¨¢ muy presente en las ciudades y tiene el poder de galvanizar a las personas.

Art¨ªculo publicado originalmente en Horizon, la revista de investigaci¨®n e innovaci¨®n de la Uni¨®n Europea.