Usar la actividad eléctrica de los hongos para la computación

Una investigación propone técnicas para interpretar las señales eléctricas que usan los hongos para comunicarse de forma interna. El objetivo es aprovechar la actividad eléctrica de los hongos para la computación.

Algunos materiales poseen propiedades que pueden usarse para resolver problemas computacionales, según estudios acerca de la computación basada en sustratos. Las computadoras BZ, las computadoras de moho mucilaginoso, las vegetales y las computadoras de canicas líquidas basadas en colisiones son solo algunos ejemplos de prototipos producidos para dispositivos informáticos futuros y emergentes. Sin embargo, modelar los procesos computacionales que existen en tales sistemas es una tarea difícil en general, y determinar qué parte del sistema incorporado está realizando el cálculo todavía no es algo que esté adecuadamente definido.

Afirmar que los hongos son los organismos vivos más inteligentes del mundo parece una exageración. Sin embargo, un reciente estudio de Mohammad Mahdi Dehshibi, investigador de la Universitat Oberta de Catalunya (UOC), y que añade más conocimientos a un conjunto creciente sobre el uso de los materiales fúngicos, asienta esta idea, en el mismo sentido en que podemos considerar muy inteligente dentro de su limitado campo a una calculadora porque hace cálculos con una velocidad y eficiencia mayores que las alcanzables por el ser humano. Las repercusiones que pueden tener los resultados de la nueva investigación son muchas y con aplicaciones prácticas a medio y largo plazo. Entre ellas está la posibilidad de utilizar los tejidos de los hongos como auténticas máquinas de computación. ¿Cómo podríamos emplear un hongo a modo de ordenador?

El micelio de hongos como Pleurotus djamor, también conocido como seta rosa, puede resolver una increíble gama de problemas de geometría computacional, según comprobó Mohammad Mahdi Dehshibi en un estudio sobre materiales fúngicos publicado tiempo atrás. “Al cambiar las condiciones ambientales, podemos reprogramar una geometría y una estructura teórica de gráficos de las redes de micelio y luego usar la actividad eléctrica de los hongos para realizar circuitos de computación”, explica el investigador.


El micelio de hongos como Pleurotus djamor, también conocido como seta rosa, puede resolver una enorme gama de problemas de geometría computacional. (Ilustración conceptual: Amazings / NCYT)

En el reciente estudio, a cargo de Mohammad Mahdi Dehshibi, del grupo Scene Understanding and Artificial Intelligence Lab (SUNAI), de los Estudios de Informática, Multimedia y Telecomunicación de la UOC, en colaboración con Andrew Adamatzky, del Laboratorio de Informática no Convencional de la Universidad del Oeste de Inglaterra (UWE) en Bristol, Reino Unido, se ha logrado demostrar que la seta rosa genera una serie de picos de potencial eléctrico que se propagan por un micelio creciente.

La propiedad electromagnética del hongo responde a la complejísima comunicación interna que utiliza y puede analizarse y utilizarse para operar y desarrollar medidas de computación. En la investigación, los autores proponen diversas medidas para poder “traducir” estas señales eléctricas en mensajes según la clasificación de los picos de potencial que se pueden detectar.

Las señales eléctricas en el tejido fúngico son tan tenues y complejas que es imposible analizarlas con técnicas estándar de neurociencia, la disciplina que tradicionalmente se dedica a medirlas. La propuesta de los investigadores consiste en un método para detectar el tiempo de llegada de los picos a través de un algoritmo exhaustivo que permite una caracterización eficiente de la actividad eléctrica.

Los hongos se cuentan entre el grupo de organismos vivos más grandes, más ampliamente distribuidos y más antiguos del mundo. Entre las muchas ventajas para que sean considerados como un material interesante están su enorme disponibilidad “gratuita”, su resistencia, su capacidad de auto mantenimiento y su rápido crecimiento. A todo esto, tal y como demuestran en el estudio, hay que añadir la complejidad comunicativa que presentan las señales eléctricas del hongo.

Para hacernos una idea, los investigadores han comprobado que la complejidad de dicho “lenguaje” es mayor que el de muchas lenguas humanas en términos de comunicación. Esa realidad abre la posibilidad de usar dichas señales como método de transmisión de información y computación eficiente y práctico, convirtiendo a los hongos en potenciales ordenadores de alto interés.

“Actualmente hay dos grandes retos a los que enfrentarse para poder usar los hongos como ordenadores”, explica Dehshibi. “El primero es implementar una computación con propósito, que tenga sentido. El segundo es caracterizar las propiedades de los sustratos fúngicos para descubrir su verdadero potencial computacional”. Estos dos pasos son indispensables para confeccionar unidades funcionales de computación.

¿Veremos, entonces, un ordenador portátil con un microprocesador hecho con hongos? Para el autor, el objetivo de las computadoras fúngicas no es reemplazar los chips de silicio, ya que las acciones en este tipo de ordenadores son demasiado lentas para eso. Pero sí se podrían usar las propiedades de los hongos como un “sensor ambiental a gran escala”. Las redes fúngicas podrían monitorizar de manera habitual y no urgente grandes cantidades de flujos de datos. Si pudiéramos conectarnos a sus redes e interpretar las señales que utilizan para procesar la información, podríamos aprender más sobre lo que está sucediendo en un ecosistema y actuar en consecuencia.

El estudio se titula “Electrical activity of fungi: Spikes detection and complexity analysis”. Y se ha publicado en la revista académica Biosystems. (Fuente: UOC)

NCYT Amazings

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Ernesto Mota
Nací en el d.f., sigo siendo defeño, hoy radico en la hermosa ciudad de Cuernavaca, Morelos, soy Ing. en Sistemas computacionales, con un posgrado en Tecnologías de información, Doctorando en ambientes virtuales de aprendizaje y realidad aumentada, Tecnólogo es mi categoría laboral, y mi linea de investigación es la realidad aumentada aplicada a nuevos entornos de aprendizaje.

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