Nace el primer ordenador fabricado con neuronas

Nace el primer ordenador fabricado con neuronas

Los ordenadores orgánicos o neuronales (en inglés, wetware computers) son una innovadora tecnología basada en la creación de chips electrónicos conectados a neuronas vivas de animales mamíferos. Son, en realidad, cerebros artificiales y a la vez orgánicos, aún muy primitivos, con capacidad para realizar tareas muy simples, pero al igual que cualquier tecnología en sus comienzos, es seguro que acabará desarrollándose y tendrá infinitas aplicaciones en la ciencia, sobretodo de la salud humana.

A pesar de que faltan décadas de investigación hasta poder manejar esta tecnología y poder poner en práctica sus dotes, ya han sido construidos algunos prototipos, como el de un ordenador conectado a neuronas de sanguijuela que es capaz de realizar algunas operaciones aritméticas simples.
El profesor Bill Ditto, responsable de este primer prototipo y principal investigador de los ordenadores neuronales, está guiando su investigación para que tenga aplicaciones en la medicina.

¿En qué consisten los ordenadores orgánicos? El proyecto NACHIP.

Estos chips, que hasta ahora no son más que una sombra de lo que pueden llegar a ser, permitirán "comunicarse" con las neuronas de algunos animales y tal vez en un futuro, también de seres humanos. Se trata de chips de silicio que se conectan a las neuronas por medio de proteínas, que actúan de intermediarias.

Si todo saliera según lo previsto, las aplicaciones que se le podrían dar a los neurochips serían ilimitadas. A largo plazo podrían permitir la creación de prótesis de nervios muy sofisticados que ayudarían a combatir desórdenes neurológicos. También se podrían construir computadoras biológicas que utilizaran neuronas vivas para realizar sus funciones. Por último, en la industria farmacéutica podría utilizarse para estudiar los efectos de un fármaco o drogas sobre las neuronas y descubrir rápidamente vías de investigación. Y estos son sólo los primeros objetivos.

El proyecto NACHIP consiste en desarrollar una relación entre tejido vivo de neuronas individuales y compuestos químicos inorgánicos de los chips de silicio. Se trata de un grupo de trabajadores con esta finalidad y que han conseguido colocar 16384 transistores y centenares de condesnadores en un chip de un milímetro cuadrado. Para pegar las neuronas, se utilizan proteínas que se encuentran esencialmente en el cerebro, que no solo permiten pegarlas, sino que facilitan el impulso eléctrico. Todo este proyecto permite estimular a las neuronas a través de condensadores, lo que da lugar a una comunicación en dos vías.

La creación del neurochip nos lleva a plantearnos la siguiente pregunta: ¿Hasta qué punto el ser humano y la máquina pueden llegar a trabajar y colaborar juntos?, ¿significa esto que en un futuro próximo encontraremos humanos con componentes metálicos y electrónicos o robots con rasgos físicos humanos?, ¿desde el punto de vista ético, qué significa un ordenador orgánico? La primera de las preguntas lleva latente en las mentes de los científicos mucho tiempo, sin embargo, después de conocer el proyecto NACHIP la respuesta está mucho más clara. Aún así, cuesta pensar que fusionar aparatos tecnológicos con neuronas pueda llegar a tener resultados positivos.

¿Cómo vamos a modificar células tan complejas y misteriosas como las neuronas si ni siquiera hoy en día conocemos su funcionamiento del todo? ¿Si no llegamos a entender perfectamente lo que pasa en una conexión entre neuronas, cómo vamos a intentar crear conexiones entre una neurona y un chip electrónico? Las neuronas, en el fondo, no son más que transmisoras de un impulso nervioso, de corrientes de electrones, exactamente igual que los circuitos de un chip. En términos generales, se podría decir que una neurona y un procesador funcionan igual, solo que una es natural. y el otro artificial. Éste es sin duda un pensamiento muy incómodo. A nadie le gusta pensar que la biología y la tecnología pueden ser tan semejantes, y aquí nos trasladaríamos a la tercera pregunta. Pero, para tranquilizar a los más desconfiados y escépticos, hay que tener en cuenta que mientras que estos nuevos inventos se utilicen para mejorar la calidad de vida de las personas, no hay nada que temer.

Si el cerebro es el ordenador más potente que existe, utilicemos verdadera materia cerebral para hacer más potentes los ordenadores

Esta es la máxima radical que aplicó la empresa Koniku, con sede en Newark (California), para sacar al mercado su producto revolucionario: un "neurochip", un chip que en vez de tener como base el silicio (tal y como desde 1947) está compuesto por 64 neuronas cultivadas en el laboratorio. Neuronas como las que cualquier ser humano tiene en su cerebro. ¿Resultado? Una máquina con una sensibilidad sin precedentes, capaz de detectar partículas en partes por trillón. Estos chips están listos para venderse en meses y se instalarán en drones. Gracias a esta tecnología estos aviones no tripulados podrán "oler", detectar escapes de metano en refinerías petrolíferas. Koniku venderá estos procesadores a otra empresa que los utilizará para ilustrar cuáles son los efectos de fármacos en el cerebro humano. Varias publicaciones tecnológicas ya se han hecho eco del logro de esta compañía liderada por Oshiorenoya Agabi, un doctor en bioingeniería de origen Nigeriano.

Para crear estos revolucionarios chips, este grupo de investigadores ha conseguido superar tres barreras hasta ahora infranqueables: estructurar las neuronas creadas en el laboratorio como están en nuestro cerebro, poder leer y escribir información en ellas y lograr mantenerlas en un entorno estable. Este nuevo desarrollo no sólo aspira a romper los límites de la llamada ley de Moore (la potencia de procesamiento se duplica cada dos años) si no que, además, conseguirán ordenadores mucho más eficientes. Un ejemplo: el ordenador más potente que existe necesita 24 megavatios para funcionar, pero el cerebro humano, con una capacidad de procesamiento mucho mayor, sólo necesita 10 vatios.

Koniku

Agabi cree que sus chips biológicos tendrán algo muy humano y muy importante para el desarrollo de la Inteligencia Artificial: capacidad de aprendizaje. La empresa Koniku sostiene que es la "primera y única" que ha conseguido fabricar estos chips con neuronas biológicas y con ello afirma haber dado un paso de gigante en una labor en la que están embarcadas multinacionales como Google, Facebook o IBM: crear ordenadores que emulen al cerebro humano. Desde un principio apostaron por utilizar neuronas cultivadas en laboratorio, conscientes de las limitaciones que tiene la tecnología basada en el silicio, que no obstante ha conseguido reducir el tamaño de sus chips, hasta llegar a un tamaño equivalente al de tres cadenas de ADN. Nada comparable con el tejido cerebral: un trozo del tamaño de un grano de arena contiene 10.000 neuronas y mil millones de sinapsis (conexión entre las neuronas). Agabi cree que ha puesto la primera piedra de una tecnología que "no tiene límites prácticos". El chip que esta compañía tecnológica tiene 64 neuronas y con él podrá dotarse de "olfato" a un dron. Con 500 neuronas, la compañía estima que se puede controlar un coche sin conductor y con 10.000 neuronas procesar imágenes a tiempo real al nivel del ojo humano. Seguimos multiplicando: con 100.000 neuronas es posible controlar artefactos robóticos con múltiples entradas sensoriales y con un 1 millón de neuronas se crea un equipo que puede pensar por sí mismo.

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