Ver la ciencia // 3D Cave de Cornell

Ver, para creer. Eso dice el dicho. Y, la ciencia, no se libra.

Buena parte de la experiencia humana puede reducirse a la imagen -ver- y la palabra -la explicación, la creencia-. El resto de sentidos –tacto, gusto, olfato- son, por así decirlo, secundarios. Demasiadas horas de tediosos ejercicios bajo las órdenes de profesores -no siempre tan vocacionales como uno desearía- han conseguido que la ciencia se equipare a ecuación, galimatías, incógnita, equis, complicación. La ciencia no es diferente del resto de la experiencia humana. La ciencia puede comprenderse en imágenes –y unas cuantas palabras-. Así que, del mismo modo que un buen plato entra primero por los ojos, el menú científico de hoy va a entrar por la vista.
IMG_5283
1. A vista de científico

Imagina encogerte, hacerte extremadamente pequeño, lo suficiente para entrar dentro de un cuerpo humano y descubrir sus secretos. Parece el guión de una comedia terrorífica, ¿verdad? Bien, no más. Lo científicos tienen una tecnología con la que pueden hacer precisamente eso para explorar una lesión antes de operar o incluso ver, con sus propios ojos, cómo la molécula de cocaína se apodera del cerebro. No es un guión, en serio, aunque sí tiene algo de película.

En uno de los hospitales más reputados del mundo, en la 13ª planta del número 1130 de York Avenue en la isla de Mahattan, dentro del Weill Cornell Medical College, se encuentra esta tecnología: Bienvenidos a La Cueva.

La cueva es una bestia extraña que no esperarías encontrar en un hospital. Está dividida en dos salas contiguas que, al más puro estilo The Matrix, hacen las veces de Tanque y Constructor. Es decir, por un lado tenemos un súper computador que realiza los cálculos necesarios para simular un espacio virtual en 3D. Por el otro, una cueva que, en lugar de roca, tiene pantallas reflectoras por paredes y 8 proyectores -Christie Mirage HD3 con 1,920 x 1,920 píxeles de resolución por pared – de alta definición sincronizados entre sí. El impresionante resultado podéis verlo en las fotografías.

 

Reconocimiento del terreno

Entre los usuarios fijos de la Cueva, podemos encontrar equipos de cirujanos al completo. Antes de operar, el paciente es sometido a un escáner, por ejemplo, de retina. Después, las más de 150 imágenes en 2D del escáner se envían al equipo de la Cueva para que la transformen en un modelo 3D idéntico al del paciente que espera en el quirófano. De esta manera, el equipo de cirujanos puede estudiar con gran detalle la lesión, ver cómo cada una de las capas de tejido que forman la retina están, o no, afectadas y mejorar, en definitiva, tanto la operación como el proceso de recuperación del paciente.

 

La cocaína toma tu cerebro
IMG_5350
La enorme potencia del cerebro de esta máquina se pone a prueba en los ensayos del llamado docking. La enorme complejidad de la materia viva, cuando llegamos a escala atómica, convierte en una tarea extremadamente ardua el estudio de cómo unas moléculas interactúan con otras -el docking es esto, y proviene del inglés para puerto. Un estudio que es esencial para el avance, por ejemplo, en el desarrollo de nuevas terapias farmacológicas. En la imagen podemos ver a dos investigadores estudiando cómo la cocaína se une al transportador de la dopamina en el cerebro, bloqueándolo. Este estudio fue el primero que aportó pruebas detalladas del mecanismo de funcionamiento de esta droga.

 

Tómate un respiro
IMG_5323
La extraña imagen que podéis ver aquí corresponde al espacio interior que va desde los orificios de la nariz hasta los bronquios. Y no creáis que es un modelo cualquiera, está hecho a partir de escáneres a un paciente real. En este caso, sin embargo, nadie espera en el quirófano. El grupo que ocupa la sala está compuesto por mitad médicos y mitad ingenieros. Éstos usan la Cueva para entender mejor cómo fluye el aire hacia y desde nuestros pulmones y lo hacen con el tipo de ensayos que uno esperaría encontrar en un túnel de viento para la Fórmula 1. Primero escanean a un voluntario, después generan un modelo 3D con el que simulan el flujo de aire y, por último, construyen un modelo en plástico que ponen dentro de un túnel de viento -como los usados en el diseño de los coches de Fórmula 1. El objetivo es doble: aprender cómo fluye el aire y, al comparar los datos de la Cueva con los el túnel de aire, comprobar cuán buenas son las predicciones del supercomputador.

 

SEGUIMOS CON LA HISTORIA
IMG_5277
 La Cueva de Cornell es el resultado de tomar una idea genial y actualizarla de la mejor manera posible. La primera Cueva, llamada CAVE -del inglés, Cave Automatic Virtual Environment- se construyó en la Universidad de Illinois, Chicago, en 1992 como respuesta al reto SIGGRAPH ’92, que animaba a la comunidad de científicos e ingenieros a combinar grandes pantallas e interactividad. Su éxito fue inmediato y pasó a ingresar en el exclusivo club de la inmersión virtual -las otras dos tecnologías son “gafas y guantes” y “vehículos simuladores”.

IMG_5357IMG_5360

Pero de esto hace ya 20 años y, hasta ahora, la tecnología necesaria para aplicar la Cueva a la investigación científica era limitada. “El principal problema con las cuevas que no son de alta definición como la de Cornell es que, al interactuar con ellas -hacer un zoom potente o trabajar con  muchos datos- la imagen pierde definición y eso hace que la experiencia sea poco real” nos cuenta Luis Gracia, un aragonés que, después de hacer su doctorado en Pamplona, prosiguió su carrera científica en Nueva York y se quedó en Weill Cornell como Assistant Imaging Technology Engineer en el Institute for Computational Biomedicine del Departamento de Fisiología y Biofísica.
IMG_5361
Irónicamente, desde que esta tecnología abandonara la Universidad hace dos décadas hasta su retorno estelar encarnada en la instalación donde trabaja el Dr. Gracia -u otra de las poquísimas que hay en activo en el mundo- las Cuevas se han utilizado en el entorno militar y en el marketing. El uso militar de esta tecnología fue intensivo desde su nacimiento: su interactividad y extremo realismo hacen de la Cueva un entorno perfecto para el entrenamiento de pilotos. Por lo que respecta a las ventas, aunque parezca algo rebuscado, estas instalaciones son usadas por los fabricantes de automóviles de lujo y ciertos estudios de arquitectura para que sus clientes puedan experimentar el producto final antes, incluso, de empezar a construirlo.

LINKS

Simulación militar

http://arenalogic.eu/Fulldome_Cave_visual_system.aspx

Arquitectura e Interiorismo

http://www.visionair3d.com/visionair360/about.html

Comentarios

tu texto...

Deja un comentario