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Bogotá, Colombia -Edición: 635 Fecha: Miércoles 01-05-2024 |
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TECNOLOGÍA-CIENCIA |
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Crean ordenador biológico que imita al cerebro humano y funciona con agua y sal |
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patrones de comunicación del cerebro, sino que también utilicen medios similares para su funcionamiento.
Este descubrimiento tiene el potencial de revolucionar no solo la computación, sino también múltiples campos donde se requiere la integración de sistemas biológicos y tecnológicos. La capacidad de usar agua y sal como medios para procesar y almacenar información podría allanar el camino para el desarrollo de tecnologías más sostenibles y biocompatibles, que serían particularmente útiles en campos como la medicina, la robótica biomimética y los sistemas ambientales inteligentes.
La promesa de esta tecnología también plantea interrogantes fascinantes sobre los límites entre la biología y la tecnología. Al adoptar más fielmente los principios y materiales del cerebro humano, los investigadores no solo están abriendo nuevas vías para el diseño de máquinas, sino también desafiando nuestra comprensión de lo que es posible en la intersección de la biología y la ingeniería.
Mientras que el camino
hacia aplicaciones prácticas y comercializables aún es largo, la visión de
Kamsma y su equipo es clara: crear sistemas informáticos que no solo emulen la
estructura y función del cerebro humano, sino que también operen dentro de un
marco que respete y refleje los principios naturales de nuestro propio sistema
biológico. Esto podría, en última instancia, conducir a la creación de
computadoras que no solo sean extremadamente eficientes y poderosas, sino que
también sean mucho más armoniosas con el entorno natural y con nuestro propio
cuerpo.
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Un equipo internacional de físicos teóricos de la Universidad de Utrecht y físicos experimentales de la Universidad Sogang de Corea del Sur ha logrado un avance significativo en la tecnología computacional: la creación de una sinapsis artificial que opera con agua y sal. Esta innovación, publicada en la revista Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS), marca un hito en el campo de la computación, al demostrar que es posible emular la funcionalidad del cerebro humano utilizando medios similares a los que utiliza nuestro sistema nervioso.
La búsqueda de
computadoras más eficientes ha llevado a los científicos a mirar hacia
el cerebro humano, una maravilla de la naturaleza conocida por su
capacidad para procesar información compleja con una eficiencia
energética extraordinaria. Inspirados por este modelo biológico, los
investigadores han trabajado para desarrollar sistemas computacionales
que emulan el procesamiento analógico y la dinámica del cerebro humano,
alejándose del tradicional procesamiento binario de las computadoras
convencionales. El dispositivo desarrollado, un memristor iontrónico, es central en este descubrimiento. Este pequeño aparato, que mide 150 por 200 micrómetros, imita el comportamiento de una sinapsis neuronal —la estructura que permite la transmisión de señales entre neuronas. Situado dentro de un microcanal en forma de cono lleno de una solución salina, el memristor manipula
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la migración de iones cuando recibe impulsos eléctricos, alterando así la concentración de iones en el canal y, por consiguiente, su conductividad.
Este ajuste en la conductividad del canal refleja la capacidad del cerebro para fortalecer o debilitar las conexiones sinápticas en respuesta a diferentes estímulos, un proceso conocido como plasticidad sináptica. Según Tim Kamsma, doctorando del Instituto de Física Teórica y del Instituto de Matemáticas de la Universidad de Utrecht y autor principal del estudio, esta es la primera vez que se logra procesar información compleja usando agua y sal, un paso significativo hacia la replicación más precisa del comportamiento neuronal.
Además, el estudio revela que la longitud del canal influye en el tiempo necesario para que los cambios en la concentración de iones se disipen, sugiriendo que es posible diseñar estos canales para retener y procesar información durante períodos variables, emulando más de cerca los mecanismos sinápticos del cerebro humano.
Kamsma también enfatiza la naturaleza preliminar de esta investigación y la posibilidad de que, en el futuro, la computación neuromórfica iontrónica ofrezca sistemas mucho más eficientes en términos de energía y procesamiento en comparación con las tecnologías actuales. Aunque todavía es temprano para determinar si estas expectativas se materializarán completamente, el avance es un paso significativo hacia la creación de computadoras que no solo imiten los
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