Ingenieros de la Universidad de Massachusetts Amherst crearon una neurona artificial con una actividad eléctrica que imita de forma casi exacta a las neuronas naturales. Este avance está basado en nanocables de proteína derivados de bacterias generadoras de electricidad.
Este descubrimiento podría permitir computadoras más eficientes y compatibles con tejidos orgánicos.
Shuai Fu, estudiante de posgrado en ingeniería eléctrica e informática y autor principal del estudio, que fue publicado en Nature Communications, señaló que nuestro cerebro procesa una enorme cantidad de datos, pero su consumo de energía es muy bajo, especialmente en comparación con la electricidad necesaria para ejecutar un modelo de lenguaje grande como ChatGPT.
De hecho el cuerpo humano es más de cien veces más eficiente eléctricamente que una computadora, ya que mientras el cerebro usa sólo unos 20 vatios para realizar tareas complejas, un modelo de lenguaje grande puede necesitar más de un megavatio.
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Señalar que el principal reto de los ingenieros fue reducir el voltaje de las neuronas artificiales a niveles biológicos. Jun Yao, profesor asociado de ingeniería eléctrica e informática y coautor del estudio, refirió que las versiones anteriores de neuronas artificiales usaban diez veces más voltaje y cien veces más energía que la que han creado.
En cambio la nueva neurona funciona con sólo 0.1 vatios, aproximadamente lo mismo que las neuronas de nuestro cuerpo, según refiere en su sitio la Universidad de Massachusetts Amherst.
Este logro abre la puerta a computadoras bioinspiradas y a dispositivos que se comuniquen directamente con el cuerpo humano, eliminando la necesidad de amplificadores eléctricos que consumen más energía y complican los circuitos.
El secreto de esta neurona artificial radica en un nanocable de proteína proveniente de la bacteria Geobacter sulfurreducens, conocida por su capacidad para producir electricidad. Este mismo material permitió crear biomoléculas alimentadas por el sudor, “narices electrónicas” capaces de detectar enfermedades y dispositivos que generan energía del aire.
La investigación fue financiada por la Oficina de Investigación del Ejército de los Estados Unidos, la Fundación Nacional de Ciencia, los Institutos Nacionales de Salud y la Fundación Alfred P. Sloan.