Dio inicio un proyecto europeo para desarrollar una “computadora quÃmica” inspirada en los sistemas biológicos del cuerpo humano que simulará las acciones de las neuronas en el cerebro.
La nueva computadora “mojada” incorpora varias propiedades de sistemas quÃmicos recientemente descubiertas que pueden ser utilizadas para crear poder computacional.
El proyecto de US$2,5 millones durará tres años y será financiado por el programa de tecnologÃas emergentes de la Unión Europea.
Este programa identificó a la computación inspirada biológicamente como un campo particularmente importante y ya se han financiado varios proyectos semejantes.
Pero lo que distingue al nuevo proyecto es que éste utilizará “células” estables que poseen un recubrimiento que se forma espontáneamente, similar a las paredes de nuestras propias células, y utiliza procesos quÃmicos para llevar a cabo un procesamiento de señales similar al de las neuronas humanas.
El objetivo, como le dijo a la BBC Klaus-Peter Zauner, investigador de la Universidad de Southampton, quien colabora en el proyecto, no es crear una computadora mejor que las convencionales sino poder computar en nuevos ambientes.
“El tipo de tecnologÃa ‘húmeda’ de la información en la que estamos trabajando no tendrá aplicaciones a corto plazo en el desarrollo de programas de software para negocios”, afirma el cientÃfico.
“Pero abrirá nuevos dominios de aplicaciones donde la actual tecnologÃa de la información no ofrece soluciones, como el control de robots moleculares, control de ensamblajes quÃmicos y fármacos inteligentes que procesen las señales quÃmicas del organismo humano y actúen según el estado bioquÃmico de la célula”, agrega.
LÃpidos y lÃquidos
El enfoque del grupo se basa en dos ideas crÃticas.
La primera es que las “células” individuales están rodeadas de una pared formada de lÃpidos que recubren de forma espontánea las “entrañas” lÃquidas de la célula.
Investigaciones recientes han demostrado que si dos de estas capas lÃpidas se encuentran cuando las células hacen contacto, una proteÃna puede formar un camino entre ellas permitiendo el paso de las moléculas de las señales quÃmicas.
La segunda, que el interior de las células puede albergar lo que se conoce como una reacción quÃmica Belousov-Zhabotinsky o B-Z.
Las reacciones de este tipo pueden ser iniciadas cambiando la concentración de la bromina en ciertas cantidades.
Estas reacciones son inusuales por varias razones, pero para las aplicaciones de computación lo que es importante es que después de la llegada de una señal quÃmica que la inicie, la célula entra en un “perÃodo refractario” durante el cual otras señales quÃmicas no influyen en la reacción.
El cerebro es la “computadora quÃmica” más sofisticada.
Esto evita que la señal se propague sin control a través de cualquier célula conectada.
Estos sistemas autocontenidos que reaccionan bajo su propia energÃa quÃmica ante un estÃmulo tienen un análogo en la naturaleza: las neuronas.
“Cada neurona es como una computadora molecular”, dice el doctor Zauner.
“La nuestra es una abstracción muy cruda de lo que las neuronas pueden hacer. Pero la esencia de las neuronas es su capacidad de “excitarse”; pueden volver a formarse con una señal y tienen su propio abastecimiento de energÃa para poder lanzar una nueva señal”.
Esta propagación de señales quÃmicas -junto con el “perÃodo refractario” que las mantiene contenidas dentro de una célula especÃfica- significa que las células pueden formar redes que funcionan como el cerebro.
Posibilidad real
Frantisek Stepanek, investigador de computación quÃmica del Instituto de TecnologÃa QuÃmica de Praga, afirma que trabajar en estas dos ideas juntas es un campo muy prometedor.
“Si un dÃa deseamos construir computadoras con poderes y complejidades similares al cerebro humano, tendremos que hacerlo basándonos en la computación quÃmica o molecular”, explicó el investigador a la BBC.
“Creo que este proyecto tiene una posibilidad real de llevar la computación quÃmica del concepto a la muestra práctica en un prototipo funcional”.
Por su parte, el equipo europeo ya está trabajando en la forma de probar esta idea.
“Oficialmente, el proyecto comenzará en febrero”, dice el doctor Zauner.
“Pero tenemos tanta curiosidad que ya enviamos algunos lÃpidos a nuestros colaboradores en Polonia y ellos ya lograron demostrar que las capas lÃpidas son estables”.
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