Científicos fabrican la pieza que faltaba para crear 'cerebros artificiales'

Ilustraciones que muestran el funcionamiento básico de la sinapsis artificial del NIST, que podría conectar procesadores y almacenar recuerdos en futuras computadoras neuromórficas que funcionan como el cerebro humano. /NIST

Coneguir un ordenador que funcione como un cerebro es una de las metas más ansiadas de la ciencia actual. Ahora, investigadores del Instituto Nacional de Estándares y Tecnología de Estados Unidos (NIST) han logrado crear un interruptor superconductor, que es capaz de aprender como lo haría un sistema biológico y podría conectar procesadores y almacenar datos en computadoras futuras que operen como un cerebro humano.

El interruptor NIST, descrito en Science Advances, se llama sinapsis, como la conexión entre dos neuronas. La sinapsis artificial del NIST (un cilindro metálico achatado de 10 micrómetros de diámetro) es similar a la real, ya que puede procesar los picos eléctricos entrantes para personalizar las señales de salida. Este procesamiento se basa en un diseño interno flexible que puede ser ajustado por la experiencia o su entorno. Ya se habian desarrollado dispositivos superconductores que imitan las células cerebrales y las líneas de transmisión, pero hasta ahora, no había creado algo tan crucial como las sinapsis eficientes. 

Cuantas más conexiones entre células o procesadores, más fuerte es la conexión. Tanto la sinapsis real como la artificial pueden mantener circuitos viejos y crear otros nuevos. De hecho, los autores afirman que la sinapsis NIST es mucho más eficiente y puede realizar conexiones mucho más rápido que el cerebro humano (mil millones de veces por segundo, en comparación con los 50 veces por segundo de una célula cerebral), usando una diezmilésima parte una sinapsis humana.


La nueva sinapsis se usaría en computadoras hechas de componentes superconductores, que pueden transmitir electricidad sin resistencia. En ellos, los datos se transmitirían, procesarían y almacenarían en unidades de flujo magnético. Su tecnología es una unión Josephson, utilizada durante mucho tiempo en los estándares de tensión NIST. Estas uniones son una especie de sándwich de materiales superconductores con un aislante como relleno. En ellas, cuando una corriente eléctrica a través de la unión excede un nivel llamado corriente crítica, se producen picos de tensión. La sinapsis usa electrodos estándar de niobio pero tiene un relleno único hecho de nanoescala de manganeso en una matriz de silicio.

El cerebro es especialmente poderoso para tareas como el reconocimiento de contexto porque procesa datos en secuencia y simultáneamente y almacena memorias en sinapsis en todo el sistema. Una computadora convencional procesa los datos solo en secuencia y almacena la memoria en una unidad separada. Estos aparatos, concebidos como un nuevo tipo de inteligencia artificial, podrían impulsar la percepción y la toma de decisiones de aplicaciones como coches autónomos o diagnósticos de cáncer, dicen los científicos. 

En agosto del año pasado, la revista Molecular Psychiatry  daba una información revolucionaria: aunque se creía lo contrario, el cerebro en la edad adulta continúa produciendo nuevas neuronas, pero desde una región del órgano hasta hace poco desconocida, la amígdala. El hallazgo podría conducir a nuevos tratamientos para la ansiedad, la depresión y el trastorno de estrés postraumático (TEPT).

Beatriz de Vera

Esta noticia ha sido publicada originalmente en N+1, tecnología que suma


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