Chips inspirados en el cerebro podrían significar mejores procesadores y mejores implantes neuronales.
Inspirada por la arquitectura del cerebro, Duygu Kuzum ha diseñado dispositivos electrónicos que imitan el comportamiento de las sinapsis, las conexiones entre neuronas. Cuando era estudiante de posgrado en Stanford, Kuzum se enfocaba inicialmente en desarrollar electrónica de alto rendimiento para procesadores de computadoras. Pero durante una pasantía de verano en Intel, tuvo una especie de “neuro-epifanía”. “Siempre pensaba: ‘Estoy diseñando e intentando aumentar el rendimiento de estos componentes electrónicos para construir una computadora que será utilizada por otra computadora, que es el cerebro humano’”, dice. “Y me di cuenta de que estas dos computadoras están construidas y operan bajo principios fundamentalmente distintos.”
Así que Kuzum se propuso diseñar un chip de computadora basado en cómo las sinapsis cerebrales procesan la información. A diferencia de los circuitos informáticos, que se basan en elecciones binarias (encendido o apagado, 0 o 1), las sinapsis pueden operar más como un regulador de luz, con variaciones en intensidad. A partir de esta idea, Kuzum y sus colegas de Stanford crearon “rejillas sinápticas nanoeléctricas”, circuitos informáticos miniaturizados capaces de comprender y recordar patrones bastante sofisticados. Este prototipo abre la puerta al desarrollo de computadoras pequeñas, portátiles y eficientes en consumo de energía, capaces de procesar fuentes de datos complejas, como la información visual y auditiva. Esa misma arquitectura, cree Kuzum, puede también utilizarse para diseñar implantes neuronales y dispositivos protésicos que actúen como interfaces flexibles y realistas entre controles informáticos y tejido cerebral vivo.
Kuzum, quien creció y estudió en Ankara, Turquía, se trasladó en 2011 a un puesto de posdoctorado en la Universidad de Pensilvania, donde ahora intenta crear un nuevo tipo de electrodo cerebral utilizando grafeno, una forma de carbono que es tanto flexible como transparente. Implantados en el tejido neural, estos electrodos podrían permitir a los investigadores registrar la actividad de las células nerviosas mientras simultáneamente se observa su comportamiento.
“No podemos replicar el cerebro al 100 %”, admite Kuzum. Pero, sugiere, tal vez podamos “construir un sistema más inspirado en el cerebro”.
