Diseñan un chip de ordenador inspirado en la conexión entre dos neuronas

Durante décadas, los científicos han soñado con construir un sistema de computación capaz de reproducir el talento del cerebro humano para aprender nuevas tareas.

Ahora, un equipo de investigadores del MIT ha dado un gran paso hacia esa meta, al diseñar un chip de ordenador que imita cómo se adaptan las neuronas del cerebro en respuesta a la nueva información. Se cree que este fenómeno, conocido como plasticidad, es la base de muchas funciones del cerebro, incluyendo el aprendizaje y la memoria.

Con aproximadamente 400 transistores, el chip de silicio simula la actividad de una sola sinapsis, una conexión entre dos neuronas que permite fluir la información de una a la otra.

Se necesitarían muchos chips como éste para construir una computadora tan compleja como el cerebro humano, ya que, entre otras razones, hay alrededor de cien mil millones de neuronas en el cerebro, y cada una de ellas forma sinapsis con muchas otras neuronas. Pero de todas formas, resulta evidente que este nuevo chip abre un nuevo y prometedor camino para que la ciencia averigüe muchas cosas hasta ahora desconocidas acerca de cómo el cerebro hace su trabajo. Además, el nuevo chip también podría usarse en prótesis neurales, como por ejemplo retinas artificiales.

El nuevo chip representa un avance significativo en los esfuerzos por incorporar en los chips del tipo CMOS lo que se sabe sobre la biología de las neuronas y la plasticidad de sus sinapsis.


El equipo de Chi-Sang Poon, Guy Rachmuth, y Mark Bear, del MIT, y Harel Shouval, de la Escuela Médica de la Universidad de Texas, planean usar su chip para construir sistemas capaces de modelar funciones neuronales específicas, como por ejemplo el sistema de procesamiento visual. Conocer a fondo esos sistemas, podría aportar nuevas y revolucionarias ideas de diseño que permitieran crear ordenadores más eficientes. La complejidad del cerebro humano es tan grande que incluso los sistemas de computación de alta capacidad tardan horas o días para simular un circuito simple del cerebro.

Otra aplicación potencial es construir chips que puedan usarse como interfaces con los sistemas biológicos. Esto podría ser útil al permitir la comunicación entre el cerebro y los dispositivos protésicos neuronales como las retinas artificiales. A más largo plazo, estos chips también podrían convertirse en los bloques básicos para dispositivos de inteligencia artificial de una nueva clase, mucho más cercana en concepto a la inteligencia natural de lo que lo están otras clases de inteligencia artificial en las que se ha trabajado.