Una representación gráfica de la sinapsis. La sinapsis consta de esferas coloidales con nanocanales entre ellas. – UNIVERSIDAD DE UTRECHT
MADRID, 25 de abril (EUROPA PRESS) –
Físicos teóricos de la Universidad de Utrecht, junto con físicos experimentales de la Universidad Sogang de Corea del Sur, Han logrado construir una sinapsis artificial.
Esta sinapsis funciona con agua y sal y proporciona la primera evidencia de que un sistema que utiliza El mismo medio que nuestro cerebro. Puede procesar información compleja. Los resultados aparecen en la revista. Actas de la Academia Nacional de Ciencias (PNAS).
En la búsqueda de mejorar la eficiencia energética de las computadoras convencionales, los científicos han recurrido durante mucho tiempo al cerebro humano en busca de inspiración. Tu objetivo es emular su extraordinaria habilidad de varias maneras.
Estos esfuerzos han llevado al desarrollo de computadoras similares a cerebros, que se alejan del procesamiento binario tradicional hacia métodos analógicos similares a nuestros cerebros. Sin embargo, aunque nuestros cerebros funcionan utilizando agua y partículas de sal disueltas llamadas iones como medio, la mayoría de las computadoras actuales inspiradas en el cerebro El cerebro depende de materiales sólidos convencionales.
Esto plantea la pregunta: ¿no podríamos lograr una replicación más fiel del funcionamiento del cerebro adoptando el mismo medio? Esta intrigante posibilidad se encuentra en el corazón del floreciente campo de la computación neuromórfica iontrónica.
En este nuevo estudio, los científicos han demostrado, por primera vez, un sistema dependiente de agua y sal que exhibe la capacidad de procesar información compleja, reflejando la funcionalidad de nuestro cerebro. Un elemento central de este descubrimiento es un pequeño dispositivo que mide 150 por 200 micrómetros, que imita el comportamiento de una sinapsis, un componente esencial del cerebro responsable de transmitir señales entre neuronas.
Tim Kamsma, estudiante de doctorado en el Instituto de Física Teórica y el Instituto de Matemáticas de la Universidad de Utrecht y autor principal del estudio, dice: “Aunque ya existen sinapsis artificiales basadas en materiales sólidos capaces de procesar información compleja, esta es la primera vez que esta hazaña se ha logrado. También se puede conseguir utilizando agua y sal. Estamos replicando efectivamente el comportamiento neuronal. utilizando un sistema que utiliza el mismo medio que el cerebro.
El dispositivo, desarrollado por científicos en Corea y llamado memristor iontrónico, consta de un microcanal en forma de cono lleno de una solución de agua y sal. Al recibir impulsos eléctricos, los iones dentro del líquido migran a través del canal, provocando alteraciones en la concentración de iones.
Dependiendo de la intensidad (o duración) del impulso, la conductividad del canal se ajusta en consecuencia, reflejando el fortalecimiento o debilitamiento de las conexiones entre las neuronas. El grado de cambio en la conductancia sirve como una representación mensurable de la señal de entrada.
Un hallazgo adicional es que la longitud del canal afecta la duración necesaria para que se disipen los cambios de concentración. “Esto sugiere la posibilidad de adaptar canales para retener y procesar información durante períodos variables, similar a los mecanismos sinápticos observados en nuestro cerebro”, dice Kamsma. es una declaración.
Además, subraya la naturaleza fundamental de la investigación y destaca que la computación neuromórfica iontrónica, aunque está experimentando un rápido crecimiento, todavía está en su infancia. El resultado esperado es un sistema informático muy superior en eficiencia y consumo energético respecto a la tecnología actual. Sin embargo, en este momento sigue siendo especulativo si esta visión se materializará. Sin embargo, Kamsma ve la publicación como un importante paso adelante.
“Representa un avance crucial hacia computadoras capaces no sólo de imitar los patrones de comunicación del cerebro humano sino también de utilizar el mismo medio”, afirma. “Quizás esto finalmente allane el camino para sistemas informáticos que reproduzcan más fielmente el extraordinarias capacidades del cerebro humano.
