Durante d�cadas los cient�ficos trataron de fabricar los primeros ordenadores buscando inspiraci�n en el cerebro humano. Con el tiempo, la tecnolog�a fue sustituyendo la barrera biol�gica, creando ordenadores que incluso superaban a los humanos, pero con una carga energ�tica muy superior. Ahora, la ciencia vuelve a mirar al pasado. F�sicos te�ricos de la Universidad de Utrecht, junto con f�sicos experimentales de la Universidad Sogang de Corea del Sur, han logrado fabricar una sinapsis artificial que funciona con agua y sal, es decir, con el mismo combustible que utiliza nuestro cerebro para procesar informaci�n compleja.
Hasta ahora hab�amos logrado fabricar computadoras similares a cerebros, que se apartaban del procesamiento binario tradicional, para adoptar m�todos anal�gicos similares a los humanos. Sin embargo, mientras nuestros cerebros funcionan utilizando agua y part�culas de sal, llamadas iones, la mayor�a de computadoras actuales dependen de materiales s�lidos convencionales.
Replicar el funcionamiento del cerebro adoptando las mismas herramientas se ha convertido en el principal objetivo de la llamada computaci�n neurom�rfica iontr�nica. Ahora los cient�ficos han demostrado por primera vez que un sistema dependiente de agua y sal es capaz de procesar informaci�n compleja. Los resultados acaban de publicarse en la revista cient�fica Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS).
El elemento central de este descubrimiento es un dispositivo diminuto, de 150 por 200 micr�metros (un micr�metro es una mil�sima de mil�metro), que imita el comportamiento de una sinapsis, un componente esencial del cerebro, responsable de transmitir las se�ales entre las neuronas.
"Estamos replicando el comportamiento neuronal utilizando un sistema que emplea el mismo medio que el cerebro", apunta Tim Kamsma, profesor del Instituto de F�sica Te�rica y del Instituto de Matem�ticas de la Universidad de Utrecht, y autor principal del estudio.
El dispositivo, desarrollado por cient�ficos en Corea, y denominado memristor iontr�nico, consta de un microcanal en forma de cono lleno de una soluci�n de agua y sal. Al recibir impulsos el�ctricos, los iones dentro del l�quido migran a trav�s del canal, lo que provoca alteraciones en la concentraci�n de iones. Dependiendo de la intensidad (o duraci�n) del impulso, la conductividad del canal se ajusta, lo que refleja el fortalecimiento o debilitamiento de las conexiones entre neuronas. "La posibilidad de adaptar los canales para retener y procesar informaci�n durante diferente tiempo, es similar a los mecanismos sin�pticos observados en nuestro cerebro", explica Kamsma.
La g�nesis de este descubrimiento se remonta a una idea concebida por Kamsma, quien comenz� a trabajar con un grupo de investigaci�n de Corea del Sur: "Acogieron mi teor�a con gran entusiasmo y r�pidamente iniciaron un trabajo experimental basado en ella". Sorprendentemente, los hallazgos se materializaron en apenas tres meses, siguiendo las predicciones esbozadas en el marco te�rico de Kamsma: "Es incre�blemente gratificante ser testigo de la transici�n de las conjeturas te�ricas a resultados tangibles en el mundo real".
Kamsma subraya la naturaleza fundamental de la investigaci�n y destaca que la computaci�n neurom�rfica iontr�nica, si bien est� experimentando un r�pido crecimiento, todav�a est� en su infancia.
El resultado previsto es un sistema inform�tico muy superior en eficiencia y consumo de energ�a en comparaci�n con la tecnolog�a actual. "Representa un avance crucial hacia computadoras capaces no s�lo de imitar los patrones de comunicaci�n del cerebro humano sino tambi�n de utilizar el mismo medio. Quiz� en �ltima instancia allane el camino para sistemas inform�ticos que reproduzcan m�s fielmente las extraordinarias capacidades del cerebro humano".