Durante décadas, la ciencia soñó con construir un cerebro electrónico capaz de pensar y aprender con el mismo gasto energético que el humano. Ese sueño acaba de acercarse un poco más: científicos estadounidenses crearon neuronas artificiales que operan con voltajes biológicos reales. Este avance abre la puerta a una nueva era en la computación neuromórfica, donde la frontera entre biología y tecnología comienza a desdibujarse.
El punto de encuentro entre biología y electrónica
El logro proviene de un equipo de la Universidad de Massachusetts Amherst (UMass), que consiguió que las neuronas artificiales funcionen dentro del mismo rango de voltaje que las células cerebrales humanas. Hasta ahora, los modelos electrónicos necesitaban tensiones mucho mayores, lo que hacía imposible la comunicación directa entre el mundo biológico y el digital.
La clave fue la creación de un memristor, un componente capaz de “recordar” su estado eléctrico, fabricado no con silicio sino con nanocables proteicos obtenidos de la bacteria Geobacter sulfurreducens. Estos nanocables actúan como conductores naturales de baja energía, permitiendo generar impulsos eléctricos comparables a los de las neuronas vivas.
“En ese momento no sabíamos cómo construir una neurona artificial, pero este material cambió todo”, recordó el investigador Jun Yao, líder del proyecto. Al conectarlo a un circuito simple, el sistema comenzó a emitir picos de voltaje idénticos a los de una célula nerviosa real.
Neuronas que piensan y sienten
Las nuevas neuronas no solo igualan los voltajes biológicos: también responden a estímulos químicos, un logro inédito en la electrónica neuromórfica.
El equipo integró sensores capaces de detectar sodio y dopamina, dos moléculas esenciales para la comunicación cerebral. Al aumentar el sodio, la neurona artificial aceleraba su frecuencia de activación; con dopamina, la respuesta era ambivalente —aumentaba con dosis bajas y se reducía con altas—, imitando el comportamiento de las sinapsis naturales.
Además, los científicos demostraron que el dispositivo podía sincronizarse con tejido vivo. Al conectarlo a células cardíacas cultivadas, la neurona mantuvo el mismo ritmo eléctrico, incluso cuando las células fueron estimuladas con noradrenalina y aumentaron su frecuencia. Este tipo de interacción, nunca antes lograda, acerca la posibilidad de integrar sistemas biológicos y electrónicos en tiempo real.
Un cerebro electrónico que consume como uno humano
El hallazgo más impactante es su eficiencia energética. Cada impulso generado consume apenas unos picojoules, valores equivalentes a los medidos en neuronas reales (0,3–100 pJ). En contraste, un procesador convencional necesita millones de veces más energía para realizar tareas similares.
🧠Mapear un cerebro:
se necesitara 1,6 zettabytes
y un storage de U$S50 mil millones.Segun este estudio:
1 Milimetro cubico de cerebro: necesito 1.4 Petabytes
Lo cortaron en 5000 obleas del grosor de un pelo posteriormente se las fotografio y mapeo 50mil celulas y 150… pic.twitter.com/BMr2fk52mX— Julio Ernesto Lopez (@julitolopez) May 10, 2024
La computación neuromórfica —la que imita el cerebro— se perfila como la vía para superar los límites de la inteligencia artificial actual. Si el cerebro humano funciona con 20 vatios, un centro de datos requiere megavatios para lograr un rendimiento comparable. Este nuevo diseño demuestra que replicar la biología puede ser la clave para alcanzar una inteligencia verdaderamente eficiente.
De biosensores a redes neuronales vivas
Las primeras aplicaciones se orientan a biosensores médicos, capaces de diagnosticar enfermedades o evaluar fármacos a partir de señales celulares. A largo plazo, la visión es más ambiciosa: construir redes neuronales artificiales interconectadas que aprendan, razonen y se comuniquen con tejidos vivos.
“Hace una década nadie imaginaba una IA como ChatGPT —reflexionó Jun Yao—. Diez años más pueden traernos sorpresas aún mayores.”
El cerebro sintético comienza a latir. Y esta vez, su pulso eléctrico suena exactamente como el nuestro.
Fuente: Infobae.
