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

  • Una pequeña luna de Saturno parecida a la “Estrella de la Muerte” de Star Wars contiene un océano oculto 8 febrero, 2024
    Por debajo de la superficie repleta de cráteres de Mimas, una de las lunas más pequeñas de Saturno, se esconde un océano global de agua líquida de reciente formación. El satélite posee tan sólo unos 400 kilómetros de diámetro y presenta un notable parecido con la “Estrella de la Muerte”, una estación espacial imperial que […]
    Pablo Javier Piacente
  • Logran controlar un objeto virtual con la mente durante un sueño lúcido 8 febrero, 2024
    Un grupo de participantes en un nuevo estudio científico logró manejar un vehículo virtual a través de un avatar únicamente con su mente, mientras sus cerebros permanecían en la fase REM del sueño. Además de profundizar en los misterios de la consciencia humana, la innovación podría facilitar el acceso a nuevos desarrollos tecnológicos, como un […]
    Pablo Javier Piacente
  • Un proyecto global trabaja para crear de forma colaborativa un cerebro robótico general 8 febrero, 2024
    El auge de la inteligencia artificial generativa impulsa un proyecto global que trabaja para crear un cerebro robótico general, capaz de generar androides como los que hemos visto hasta ahora solo en la ciencia ficción. Pero es cuestión de tiempo que convivamos con ellos en perfecta armonía. Ya no es una utopía.
    Eduardo Martínez de la Fe
  • La IA está capacitada para resolver dilemas morales cuando conduce vehículos autónomos 8 febrero, 2024
    Los sistemas de IA muestran significativas similitudes éticas con las reacciones humanas ante dilemas morales, lo que los acreditan para conducir vehículos autónomos tal como lo harían las personas.
    Redacción T21
  • Los huracanes se están volviendo tan fuertes que ya no existen categorías para clasificarlos 7 febrero, 2024
    Cinco tormentas en la última década tuvieron velocidades de viento que pertenecen a una hipotética categoría 6 en la escala de huracanes Saffir-Simpson: el fenómeno obligaría a los científicos a crear una nueva clasificación, capaz de reflejar la virulencia de los huracanes en la actualidad. Las causas principales del fenómeno tienen su origen en el […]
    Pablo Javier Piacente
  • Un asteroide habría explotado sobre la Antártida hace unos 2,5 millones de años 7 febrero, 2024
    Un asteroide se desintegró sobre el continente antártico hace aproximadamente 2,5 millones de años: la evidencia proviene de un análisis químico de más de 100 pequeños trozos de roca extraterrestre, que se han preservado dentro de las enormes capas de hielo. Hasta el momento, solo se conocen otros dos eventos de explosiones aéreas antiguas en […]
    Pablo Javier Piacente
  • Crean la primera niña de inteligencia artificial del mundo 7 febrero, 2024
    La primera niña IA del mundo ha sido creada por científicos chinos, que la han dotado de emociones e intelecto y de la capacidad de aprender de forma autónoma. Se comporta como si tuviera tres o cuatro años y representa un avance significativo para el campo de la inteligencia artificial general.
    Redacción T21
  • Oponerse a la regulación de los pesticidas no es la solución al problema de los agricultores 7 febrero, 2024
    Los agricultores que se movilizan en España y Europa se oponen con firmeza a las nuevas regulaciones europeas en materia de pesticidas, lo que representa una amenaza mayor para la salud pública que tener una central nuclear al lado de casa: estos químicos han costado miles de vidas y enfermos crónicos, al tiempo que han […]
    Eduardo Costas | Catedrático de la UCM y Académico de Farmacia
  • El arte existió antes del surgimiento de los humanos modernos 6 febrero, 2024
    Nuevas investigaciones sugieren que nuestros parientes humanos arcaicos, como los neandertales, ya contaban con las capacidades cognitivas para desarrollar arte: el hallazgo de ejemplos cada vez más antiguos de expresión artística en el registro arqueológico confirmaría esta hipótesis. Sin embargo, aún se discute si estas manifestaciones creativas pueden catalogarse como arte.
    Pablo Javier Piacente
  • Descubren una nueva supertierra que podría ser un mundo habitable 6 febrero, 2024
    Un planeta extrasolar del tipo supertierra, denominado TOI-715 b y aproximadamente una vez y media más ancho que la Tierra, podría ser capaz de albergar vida: orbita dentro de la zona habitable de una enana roja, a escasa distancia de nuestro planeta. Además, podría estar acompañado de otro cuerpo planetario, con un tamaño casi idéntico al […]
    Pablo Javier Piacente