Los avances de la medicina han demostrado resultados asombrosos. Desde la creación de órganos universales, artificiales y el desarrollo de medicamentos que ayudarán a regenerar los dientes. Otro sorprendente logro es la creación de neuronas artificiales, las cuales tienen el mismo funcionamiento que las reales.
Un nuevo logro ha maravillado a la comunidad científica, ya que, en esta ocasión, se ha conseguido crear neuronas artificiales, mismas que demostraron funcionar de manera tan eficiente como las neuronas reales. Este avance estuvo a cargo de un equipo de ingenieros de la Universidad de Massachusetts Amherts.
La magnífica neurona artificial logra imitar casi a la perfección la forma en la que funcionan las neuronas naturales. Lo que podría dar paso a la creación de mejores computadoras que sean compatibles con tejidos biológicos. La creación de estas neuronas está basado en nanocables de proteína derivados de bacterias generadoras de electricidad.
Ingenieros consiguen crear neuronas artificiales que funcionan como las neuronas reales
Aunque se trata de un excelente trabajo, lo cierto es que los científicos tuvieron que superar diversas dificultades. «Nuestro cerebro procesa una enorme cantidad de datos», explicó Shuai Fu, estudiante de posgrado en ingeniería eléctrica e informática y autor principal del estudio. «Pero su consumo de energía es muy, muy bajo, especialmente en comparación con la electricidad necesaria para ejecutar un modelo de lenguaje grande, como ChatGPT”.
El cerebro humano solo requiere de aproximadamente 20 vatios para llevar a cabo tareas complejas. Esto lo hace superior a computadoras o modelos de lenguaje grandes, pues estos últimos pueden llegar a requerir más de un megavatio para ejecutar tareas.
Debido a esto, es que el principal reto para los ingenieros fue reducir el voltaje de las neuronas artificiales a niveles biológicos. «Las versiones anteriores de neuronas artificiales usaban 10 veces más voltaje y 100 veces más energía que la que hemos creado”, señaló Jun Yao, profesor asociado de ingeniería eléctrica e informática y coautor del estudio.
Gracias a su trabajo, es que consiguieron que la nueva neurona con solo 0,1 voltios, que es «aproximadamente lo mismo que las neuronas de nuestros cuerpos”.
El parecido con nuestros cuerpos
La llegada de este tipo de tecnologías abren nuevas puertas a computadoras que se inspiren en el cuerpo, así como a dispositivos que se comuniquen con el cuerpo. Lo que eliminaría la necesidad de recurrir a amplificadores eléctricos que consumen altas cantidades de energía que complican los circuitos.
«Actualmente tenemos todo tipo de sistemas portátiles de detección electrónica”, explicó Yao. «Pero son toscos e ineficientes. Cada vez que captan una señal del cuerpo, deben amplificarla para que una computadora pueda analizarla. Ese paso intermedio aumenta tanto el consumo de energía como la complejidad del circuito, pero los sensores construidos con nuestras neuronas de bajo voltaje podrían funcionar sin amplificación». Expresan los ingenieros.
La clave para que esta neurona artificial se haya desarrollado es un nanocable de proteína proveniente de la bacteria Geobacter sulfurreducens, que tiene la capacidad de producir electricidad. El material también ha permitido crear biopelículas alimentadas por el sudor. Lo que denominaron como «narices electrónicas», que pueden detectar enfermedades y dispositivos que generan energía del aire.
El estudio se publicó en la revista Nature Communications.