Crean neuronas artificiales que funcionan como las reales

Ingenieros de la Universidad de Massachusetts Amherst han logrado crear una neurona artificial con una actividad eléctrica de forma casi exacta a las neuronas naturales. El avance, está basado en nanocables de proteína derivados de bacterias generadoras de electricidad, que podrían permitir computadoras más eficientes y compatibles con tejidos biológicos.

En una publicación destacada en Science Daily, explica que “el cerebro procesa una enorme cantidad de datos”, según Shuai Fu, estudiante de posgrado en ingeniería eléctrica e informática y autor principal del estudio publicado en Nature Communications. Por lo cual, hace referencia en que su consumo de energía es muy bajo “especialmente en comparación con la electricidad necesaria para ejecutar un modelo de lenguaje grande, como ChatGPT” dijo.

El cuerpo humano es 100 veces más eficiente eléctricamente que una computadora. Mientras el cerebro usa solo unos 20 vatios para realizar tareas complejas, un modelo de lenguaje grande puede necesitar más de un megavatio.

En este sentido, el principal desafío 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.

Este logro abre la puerta a computadoras bioinspiradas y a dispositivos que se comuniquen directamente con el cuerpo humano, eliminando la necesidad de amplificadores eléctricos que consumen más energía y complican los circuitos «actualmente tenemos todo tipo de sistemas portátiles de detección electrónica”, explicó Yao. Sin embargo, a su juicio considera que son ineficientes “cada vez que captan una señal del cuerpo, deben amplificarla para que una computadora pueda analizarla” mencionó.

Destacó que con ese paso intermedio aumenta tanto el consumo de energía como la complejidad del circuito, es por ello que con la creación de estas nuevas neuronas, los sensores construidos pueden funcionar sin amplificacion.

El material de la neurona ha permitido crear biopelículas alimentadas por el sudor, «narices electrónicas” capaces de detectar enfermedades y dispositivos que generan energía del aire. Vale acotar, que la investigación fue financiada por la Oficina de Investigación del Ejército de Estados Unidos, la Fundación Nacional de Ciencia (NSF), los Institutos Nacionales de Salud (NIH) y la Fundación Alfred P. Sloan.

T/DW