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Futuro cerebro biónico: Crean una celda de nanomemoria con recuerdos duraderos

Es analógica y está fabricada a nanoescala


Investigadores de la MicroNano Research Facility (MNRF) de la RMIT University de Australia han conseguido fabricar la primera celda de memoria multiestado electrónica del mundo. Esta celda, analógica y fabricada a nanoescala, emula la capacidad del cerebro para procesar información y, simultáneamente, almacenarla de múltiples formas. Constituye un importante avance hacia la fabricación de un futuro cerebro biónico.





Neuronas en activo. Fuente: PhotoXpress.
Neuronas en activo. Fuente: PhotoXpress.
Investigadores de la MicroNano Research Facility (MNRF) de la RMIT University de Australia han conseguido fabricar la primera celda de memoria multiestado electrónica del mundo.

Esta celda, analógica y fabricada a nanoescala, emula la capacidad del cerebro para procesar información y, simultáneamente, almacenarla de múltiples formas.


Se diferencia de otras celdas de memoria anteriores, por tanto, en que estas son sistemas binarios en los que los números se representan utilizando solamente las cifras 0 y 1, por lo que su funcionamiento memorístico es más limitado. También en su tamaño, pues la nueva celda es diez mil veces más delgada que un cabello humano.

El desarrollo nos acerca a un antiguo sueño: la imitación del cerebro humano, señala la RMIT University en un comunicado ; y constituye un paso vital hacia la creación de un cerebro biónico. Además, podría ayudar a mejorar tratamientos contra enfermedades neurológicas comunes, como el Alzheimer y la enfermedad de Parkinson.

Emular un tipo concreto de memoria

El líder del proyecto, el Dr. Sharath Sriram, especifica sobre el avance que este imita en concreto la forma en que el cerebro utiliza la memoria a largo plazo, que es aquella que almacena recuerdos por un plazo de tiempo que puede prolongarse desde unos pocos días hasta décadas.

"Esto es lo más cerca que hemos llegado a la creación de un sistema similar al cerebro, que cuenta con una memoria que aprende y almacena información analógica y, además, es rápido en la recuperación de esta información almacenada" , asegura.


La capacidad de crear celdas de memoria analógicas de alta densidad y ultrarrápidas allanaría el camino para imitar las redes neuronales biológicas, altamente sofisticadas.

"El cerebro humano es un ordenador analógico extremadamente complejo, cuya evolución se basa en experiencias anteriores. Hasta ahora, esta funcionalidad no se había podido reproducir de manera adecuada con la tecnología digital", añade el investigador.

Procesamiento de información

Por otra parte, la celda creada es capaz de procesar información de la misma manera que lo hace el cerebro. Así, aunque tiene capacidad de almacenar mucha más información que en registros digitales convencionales (que almacenan sólo 0s y 1s), lo más emocionante de ella es su capacidad para recordar y retener la información previa de manera 'cerebral'.


La presente investigación se basó en un avance anterior , también de la RMIT University, que consistió en el desarrollo de recuerdos ultrarrápidos a nanoescala utilizando un material funcional de óxido en forma de película ultrafina: 10.000 veces más fina que un cabello humano.

Estos recuerdos registrados a nanoescala son los precursores de los componentes de almacenamiento de información algún tendrá cualquier compleja red de inteligencia artificial necesaria para el desarrollo del cerebro biónico.

Potenciales aplicaciones médicas

La creación de un cerebro artificial tendría, entre otras implicaciones, algunas muy importantes para la medicina, pues este cerebro minimizaría los problemas éticos implicados en la experimentación con el cerebro, para determinar el origen, las causas y las características de muchos trastornos neurológicos.

En 2004,
un científico de la Universidad de Florida consiguió crear u n cerebro artificial, aunque usando material natural: neuronas de rata. Este cerebro tenía 25.000 neuronas y fue capaz de hacer volar a un avión de combate virtual.

Con tecnología pura y dura lo que también se ha conseguido es desarrollar un microchip neuromórfico que imita el procesamiento de información del cerebro en tiempo real. Lo lograron hace un par de años investigadores en neuroinformática de la Universidad de Zúrich y de la Escuela Politécnica Federal de Zúrich, junto con colegas de la UE y de EEUU. Con él se demostró cómo la complejidad de las habilidades cognitivas puede ser incorporada a sistemas electrónicos superavanzados.

Referencia bibliográfica:

Hussein Nili, Sumeet Walia, Ahmad Esmaielzadeh Kandjani, Rajesh Ramanathan, Philipp Gutruf, Taimur Ahmed, Sivacarendran Balendhran, Vipul Bansal, Dmitri B. Strukov, Omid Kavehei, Madhu Bhaskaran andSharath Sriram. Donor-Induced Performance Tuning of Amorphous SrTiO3 Memristive Nanodevices: Multistate Resistive Switching and Mechanical Tunability. Advanced Functional Materials (2015). DOI: 10.1002/adfm.201501019/abstract.


Martes, 12 de Mayo 2015
Marta Lorenzo
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