Un experimento sencillo e incómodo del laboratorio de Michael Levin, en Tufts. La planaria es un gusano plano de agua dulce de un centímetro de largo. Córtale la cabeza, y en una semana le vuelve a crecer. Esto se hace desde el siglo XIX; nada sorprendente por ahora.
Pero si durante la regeneración se impone a las células de la zona herida un determinado dibujo de potenciales de membrana (el laboratorio de Levin lo hace con medios eléctricos y farmacológicos), la planaria regenera dos cabezas en lugar de una. Que el gradiente de voltaje gobierne la forma era de esperar.
Pero si ese gusano bicéfalo se corta por la mitad sin ninguna intervención adicional, las dos mitades vuelven a formar dos cabezas cada una, y el corte siguiente da el mismo resultado. La bicefalia se reproduce sola, ciclo tras ciclo, sin cambios genéticos y sin estimulación externa continuada. Durant, Morokuma, Fields, Williams, Adams y Levin describieron el efecto en 2017 (Biophysical Journal 112, 10).
Eso significa que una parte del "plan del cuerpo" se guarda fuera del ADN (que es idéntico en ambos fragmentos) y fuera de los ensamblajes locales de proteínas, porque tras la regeneración completa todos los tejidos son nuevos. En algún lugar entre las células persiste un dibujo informacional estable que vuelve a crear la misma forma a partir de cualquier material que caiga en su "campo".
Levin lo llama memoria bioeléctrica. Técnicamente, son patrones estacionarios de potencial de membrana en las redes por las que se comunican las células. Fenomenológicamente, es un holograma del plan del cuerpo repartido por el tejido vivo.
Qué predice Pointer Architecture
Si el organismo funciona como un proceso distribuido, con terminales locales (las células) y una memoria común de la forma (el campo bioeléctrico), la célula es un nodo que lee valores de una estructura direccionable y no lleva consigo un plan propio.
De ahí salen dos predicciones comprobables.
Primera: la memoria morfológica no debería reducirse a las cadenas locales de señalización entre células. Si es direccionable, retirar físicamente el tejido de una zona no la borra, porque las células nuevas simplemente vuelven a leerla. Esto ya se observa: la bicefalia de la planaria sobrevive a la amputación.
Segunda, y nueva: si el patrón es direccionable, debería poder transferirse de un organismo a otro sin transferir material genético. Copiar el paisaje eléctrico de una planaria bicéfala, imponérselo a una normal, y la normal debería empezar a construir dos cabezas en el siguiente ciclo de regeneración. Es técnicamente difícil, pero posible en principio: las matrices de fijación de voltaje y el control optogenético de los canales iónicos proporcionan las herramientas necesarias. El primer paso se dio en 2012, cuando Pai y sus colegas (Development 139, 313) impusieron a células de la cola de un embrión de rana africana un dibujo de potenciales "de ojo" y obtuvieron allí un ojo con células de retina y de cristalino.
Xenobots: un cuerpo sin plano
En 2020, Kriegman, Blackiston, Levin y Bongard describieron en PNAS (117, 4) los xenobots, objetos biológicos autoorganizados que un algoritmo evolutivo montó con células de piel y de músculo cardíaco de rana africana. Ni el genoma de las células ni ningún plan externo se modificaron. Agrupaciones de unos pocos miles de células se comportan de forma coordinada: se desplazan en una dirección, reúnen partículas a su alrededor, reparan pequeños daños.
La biología clásica no tiene explicación para esto. El genoma de esas células nunca "vio" el régimen de xenobot: proceden de un embrión de rana en el que su camino de desarrollo termina en el epitelio de la piel. Aun así, coordinan su comportamiento a una escala de cientos de micras.
Si Pointer Architecture es correcta, las células saben pedir la forma a una estructura distribuida incluso cuando el genoma no codifica esas formas. La situación local (posición, vecinas, gradientes iónicos) se convierte en una dirección, y la respuesta se lee de esa dirección.
La predicción aquí es tajante: con genomas y tejidos idénticos, condiciones bioeléctricas iniciales distintas deberían producir, de forma predecible, formas finales distintas. Puede comprobarse con los mismos protocolos de cultivo de xenobots, variando sistemáticamente los potenciales de membrana y registrando el resultado.
Qué cambia esto para el programa
El programa de Pointer Architecture descansa sobre tres pilares. El formal ya está en pie: el preprint implementa el sustrato como código funcional, con falsadores escritos de antemano. El observacional, descrito en el ensayo sobre la atención, espera un experimento preregistrado con generadores de números aleatorios.
La prueba biológica es la más cara y la más fuerte. La memoria bioeléctrica de la forma sigue sin una teoría mecanicista consensuada. Pointer Architecture hace aquí una predicción clara: la memoria es direccionable y, por tanto, puede transferirse con independencia del soporte. Si la transferencia funciona, la biología gana un lenguaje nuevo en el que la célula es un cliente que pide a la red el plan de la forma. Si no funciona, Pointer Architecture pierde uno de sus tres pilares.
Este experimento no lo hace una persona sola. Es trabajo para un laboratorio del nivel del de Levin o de capacidad técnica equivalente. Este ensayo existe para dejar la predicción registrada en público antes del experimento. Es un preregistro a nivel de teoría, y sirve por la misma razón que el preregistro corriente: para que nadie, ni siquiera el autor, pueda pegar después a un resultado encontrado la frase "esto es justo lo que yo predije".
El libro complementario, El Código Celestial, reúne los tres pilares del programa en un solo texto. Este ensayo trata del más incómodo de ellos.