Tendencias21

Descubren un cristal cuántico capaz de olvidar como lo hace el cerebro

Los científicos han descubierto un material que es capaz de olvidar de la misma forma que lo hace el cerebro. Se trata del cristal cuántico llamado perovskita, que se adapta cuando los científicos juegan con sus protones, olvidando su estado anterior. Podrá usarse para crear inteligencia artificial más avanzada y para dotar a las máquinas de la flexibilidad que tiene el cerebro.

Descubren un cristal cuántico capaz de olvidar como lo hace el cerebro

La memoria es una función del cerebro que permite al organismo codificar, almacenar y recuperar la información del pasado. El olvido es una acción involuntaria que consiste en dejar de recordar, o de guardar en la memoria, información adquirida.

Ambas funciones cerebrales son fundamentales para la vida, ya que el cerebro puede funcionar bien no sólo porque es capaz de recordar, sino también de olvidar, una acción que tiene que ver con el debilitamiento de ciertas conexiones sinápticas (entre neuronas).

Ahora, los científicos han descubierto por primera vez que en la naturaleza existe un material que también es capaz de olvidar de la misma forma que lo hace el cerebro. El descubrimiento se ha producido en un cristal cuántico llamado perovskita cuántica. «Es difícil crear un material no vivo que muestre un patrón que se asemeje a un tipo de olvido, pero el material específico con el que trabajamos puede imitar ese tipo de comportamiento», explica su descubridor, Subramanian Sankaranarayanan, en un comunicado.

Inspirados en el olvido humano -cómo nuestro cerebro descarta datos innecesarios para dar cabida a nueva información-, científicos del Laboratorio Nacional Argonne, del Departamento de Energía de EE. UU. (DOE), en colaboración con el Laboratorio Nacional Brookhaven y de tres universidades, realizaron un estudio que combinó simulación cuántica mediante un superordenador y caracterización de rayos X de un material que «olvida» gradualmente.

La perovskita cuántica ofrece a los investigadores un modelo no biológico más simple de lo que podría parecer el «olvido» en un nivel electrónico. Muestra una respuesta adaptativa cuando los protones se insertan y eliminan repetidamente que se asemeja a la desensibilización del cerebro a un estímulo recurrente.

Efecto fascinante

La perovskita parece «adaptarse» o «habituarse» cuando los científicos juguetean con sus protones. «Cuando los científicos agregan o eliminan un protón de la retícula de perovskita, la estructura atómica del material se expande o contrae de forma espectacular para adaptarse a un proceso llamado ‘respiración reticular'», explica Badri Narayanan, otro miembro del equipo de investigación.

Sin embargo, a medida que se repite este proceso, la perovskita cambia sus propiedades para acomodarse a su entorno inusual, hasta que eventualmente parece «olvidar» que las cosas fueron alguna vez diferentes. Se trata de  un efecto fascinante en el nivel cuántico que representa el primer mecanismo conocido fuera de un cerebro biológico que puede imitar tan de cerca el olvido neurológico.

A medida que el material responde a los protones que los científicos agregan y restan, su capacidad para resistir una corriente eléctrica puede verse gravemente afectada. Este comportamiento permite que el material sea programado efectivamente, como un ordenador, mediante el dopaje de protones. Esencialmente, un científico podría insertar o eliminar protones para controlar si la perovskita permitiría o no una corriente.

El proceso podría ser utilizado para crear inteligencia artificial más avanzada, para dotar a las máquinas del tipo de flexibilidad y complejidad que vemos en nuestros cerebros, pero que es difícil de duplicar en otros materiales naturales. La investigación también puede ayudar a los científicos a comprender mejor cómo estos mecanismos podrían funcionar dentro de los cerebros biológicos.

Referencia

Habituation based synaptic plasticity and organismic learning in a quantum perovskite. Nature Communications 8, Article number: 240 (2017). doi:10.1038/s41467-017-00248-6
 

RedacciónT21

Hacer un comentario

RSS Lo último de Tendencias21

  • Las hormigas invasoras hacen autostop para encontrar un nuevo hogar 28 junio, 2024
    Se sabe que los insectos son especialistas en utilizar todo tipo de formas de transporte para atravesar amplias distancias, pero un nuevo estudio ha revelado que las hormigas también dominan el autostop: estos insectos sociales recogen a toda la familia, incluida su reina, y se suben al primer vehículo que encuentran para emprender un viaje […]
    Pablo Javier Piacente
  • Los recuerdos imborrables se adhieren a algunas neuronas 28 junio, 2024
    Los científicos han descubierto una explicación biológica para los recuerdos a largo plazo, esos que acompañan a una persona prácticamente durante toda la vida. Revelaron que una molécula, KIBRA, sirve como “pegamento” para otras moléculas, consolidando así la formación de la memoria al activar y mantener una etiqueta sináptica persistente, que queda adherida a un […]
    Pablo Javier Piacente
  • Descubren un boquete de seguridad que afecta a todos los dispositivos y conexiones a Internet 28 junio, 2024
    Una vulnerabilidad de seguridad, que afecta a todas las conexiones y dispositivos de Internet, puede eludir firewalls, VPN y otras herramientas de seguridad y permite espiar a cualquier persona, sin necesidad de código malicioso o acceso al dispositivo. No existe una manera fácil de solucionar este problema de seguridad.
    Redacción T21
  • Crean bebés digitales para mejorar la atención sanitaria 27 junio, 2024
    Un equipo de investigadores desarrolló modelos informáticos que simulan los procesos metabólicos únicos de cada bebé: los “gemelos digitales” pueden ayudar a comprender mejor las enfermedades metabólicas raras y otros desafíos que enfrentan los bebés humanos durante los primeros 6 meses de vida, que son críticos para su crecimiento posterior.
    Pablo Javier Piacente
  • La similitud de los vientos espaciales con los de la Tierra 27 junio, 2024
    Los científicos han descubierto corrientes en el espacio que reflejan de manera inquietante los vientos que giran cerca de la superficie de la Tierra, lo que sugiere fuerzas ocultas que los conectan. Este nuevo conocimiento podría proporcionarnos una mejor comprensión de los sistemas ambientales que circulan alrededor del globo y mejorar los pronósticos meteorológicos espaciales […]
    Pablo Javier Piacente
  • Los archivos geológicos anticipan nuestro futuro climático 27 junio, 2024
    Hace 56 millones de años, la erosión del suelo se cuadruplicó en el planeta debido a las fuertes lluvias y las inundaciones de los ríos provocadas por un calentamiento global muy similar al que conocemos hoy.
    Eduardo Martínez de la Fe
  • Ya es posible transmitir el tacto a través de Internet 26 junio, 2024
    Un nuevo estándar para la compresión y transmisión del sentido del tacto mediante Internet sienta las bases para la telecirugía, la teleconducción y nuevas experiencias de juego en línea, entre otras aplicaciones. El flamante estándar HCTI (Haptic Codecs for the Tactile Internet) es para el “tacto digital” lo que son JPEG, MP3 y MPEG para […]
    Pablo Javier Piacente
  • Las primeras muestras de la cara oculta de la Luna ya están en la Tierra 26 junio, 2024
    La cápsula de reingreso de la sonda Chang'e-6 de China, que transporta hasta dos kilogramos de materiales extraídos y perforados de la cuenca más antigua de la Luna ubicada en su lado oscuro, aterrizó este martes 25 de junio en la región de Mongolia Interior y fue rápidamente recuperada, según informó la Administración Nacional del […]
    Pablo Javier Piacente
  • La Tierra tendrá dos soles dentro de 1,3 millones de años y durante 60.000 años 26 junio, 2024
    Dentro de 1,3 millones de años, la Tierra tendrá una especie de segundo sol porque la estrella Gliese 710 se acercará a 1,1 años luz de la Tierra y la veríamos del mismo tamaño que Júpiter. Lo malo es que esa alteración cósmica puede provocar un episodio en nuestro planeta como el que acabó con […]
    Eduardo Martínez de la Fe
  • China descubre grafeno natural en la Luna 25 junio, 2024
    Investigadores chinos han descubierto recientemente grafeno natural de escasas capas por primera vez en la Luna, a partir de las muestras traídas a la Tierra por la sonda Chang'e 5. El hallazgo proporciona nuevos conocimientos sobre las actividades geológicas, la historia evolutiva y las características ambientales de la Luna.
    Pablo Javier Piacente