Un descubrimiento revolucionario: los científicos crean un dispositivo que simula funciones cerebrales usando solo sal y agua

Investigadores de la Universidad de Utrecht en los Países Bajos y la Universidad de Sogang en Corea del Sur han hecho un descubrimiento revolucionario al crear un dispositivo que imita las funciones neuronales del cerebro humano, utilizando agua y sal como ingredientes principales. Este logro representa un cambio importante en el campo de la inteligencia artificial y la computación neuronal.

Durante muchos años, el objetivo de la ciencia ha sido reproducir las complejas funciones del cerebro humano en dispositivos artificiales. Sin embargo, la mayoría de los intentos se han centrado en técnicas muy alejadas de la biología, dando como resultado ordenadores basados ​​en métodos tradicionales, que, aunque potentes, consumen una cantidad importante de energía en comparación con el cerebro humano. Ahora, con este nuevo dispositivo, la ciencia recurre a la naturaleza en busca de soluciones más eficientes y sostenibles.

El dispositivo, llamado memristor de iones, es el resultado de una colaboración entre físicos teóricos y experimentales. Sus dimensiones son de sólo 150 x 200 micrómetros, equivalente al ancho de tres o cuatro cabellos humanos. Según información de Gazeta Brasil, el diseño del dispositivo, publicado en la revista Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS), está inspirado en la sinapsis cerebral, componente básico del cerebro responsable de transmitir señales entre neuronas. Cabe destacar que este meristor iónico funciona utilizando agua y sal, los mismos elementos que conforman el ambiente interno del cerebro.

El funcionamiento del dispositivo se basa en un pequeño canal cónico lleno de una solución de agua y sal. Cuando recibe pulsos eléctricos, los iones del fluido se mueven a través del canal, cambiando la concentración de iones y ajustando la conductividad del canal. Este proceso imita el fortalecimiento o debilitamiento de las conexiones entre neuronas, replicando así la plasticidad sináptica del cerebro humano.

El desarrollo de este dispositivo fue posible gracias a una combinación de teoría y experimentación. El profesor Tim Kamsma, del Instituto de Física Teórica y del Instituto de Matemáticas de la Universidad de Utrecht, desarrolló la teoría que sirvió de base para la creación del meristor iónico. Su idea fue elegida por un grupo de investigación de Corea del Sur, que llevó a cabo el trabajo experimental necesario para convertir la idea en un dispositivo funcional. «La capacidad de adaptar canales para retener y procesar información durante diferentes períodos de tiempo es similar a los mecanismos sinápticos observados en nuestro cerebro», explica Kamsma.

Lo sorprendente de este descubrimiento es la rapidez con la que la teoría se volvió práctica. En sólo tres meses, los investigadores pudieron desarrollar un dispositivo que cumple con las expectativas teóricas del profesor Kamsma.

Este avance es un paso crucial hacia la creación de computadoras que no sólo imiten los patrones de comunicación del cerebro humano, sino que también utilicen el mismo medio. Los investigadores creen que este enfoque podría conducir a sistemas informáticos significativamente más eficientes en términos de consumo de energía y potencia de procesamiento. Además, los memristores iónicos podrían tener aplicaciones en una amplia gama de campos, desde la inteligencia artificial hasta la neurociencia y la medicina. Por ejemplo, podría utilizarse para desarrollar prótesis neuronales más avanzadas, capaces de comunicarse de forma más natural con el cerebro humano. También podría abrir nuevas posibilidades en la computación cuántica, donde la eficiencia energética es un factor crucial para aprovechar su potencial.

«Quién sabe, esto puede eventualmente allanar el camino para sistemas informáticos que reproduzcan más fielmente las extraordinarias capacidades del cerebro humano», dijo Kamsma.