Cientistas criaram um neurônio artificial que realmente retém memórias eletrônicas

A cada dia que a, a inteligência artificial (IA) está se envolvendo em nossa vida diária. Os cientistas fizeram maravilhas usando a IA e continuam a fazê-lo. Agora, os cientistas criaram um neurônio artificial que realmente retém memórias eletrônicas. De acordo com um novo estudo publicado na revista Science, uma equipe de pesquisadores construiu um protótipo de um neurônio artificial feito de fendas de grafeno incrivelmente finas que abrigam uma única camada de moléculas de água.

Cientistas criaram um neurônio artificial que realmente retém memórias eletrônicas

A eficiência ultra-alta do cérebro depende de um neurônio com poros nanométricos chamados canais iônicos. Esses canais alternadamente fecham e abrem dependendo dos estímulos, mas os fluxos de íons resultantes desse processo geram uma corrente elétrica, que emite potenciais de ação, que são os sinais cruciais que permitem que os neurônios se comuniquem entre si. A inteligência artificial (IA) também pode fazer isso. Mas é preciso muito mais energia, o que de fato é um novo desafio para os pesquisadores projetar e construir sistemas eletrônicos que emulem a eficiência energética do cérebro humano.

Confira também: Descoberta surpreendente: o Google cria um cristal do tempo em um computador quântico

Em um nível mais refinado, os pesquisadores criaram um sistema que simula o processo de geração de potenciais de ação que devem criar picos de atividade elétrica gerados por neurônios que são a base da atividade cerebral. Para gerar um potencial de ação, um neurônio começa a deixar entrar mais íons positivos, que são atraídos pelos íons negativos dentro da célula. O potencial elétrico, ou voltagem através da membrana celular, faz com que as portas da célula chamadas canais iônicos dependentes de voltagem se abram, aumentando ainda mais a carga antes que a célula atinja um pico e retorne ao normal alguns milissegundos depois. O sinal é então transmitido para outras células, permitindo que as informações viajem no cérebro.

Para imitar os canais iônicos dependentes de voltagem, os pesquisadores modelaram uma fina camada de água entre as folhas de grafeno, que são folhas extremamente finas de carbono. As camadas de água nas simulações tinham uma, duas ou três moléculas de profundidade, que os pesquisadores caracterizaram como uma fenda quase bidimensional. Os pesquisadores queriam usar esse ambiente bidimensional porque as partículas tendem a reagir muito mais fortemente em duas dimensões do que em três, e exibem propriedades diferentes em duas dimensões, o que os pesquisadores pensaram que poderia ser útil para seu experimento.

Assim como um cérebro humano, o neurônio artificial usa íons em vez de elétrons

Quando os pesquisadores testaram o modelo em uma simulação de computador, descobriram que, quando aplicaram um campo elétrico ao canal, os íons na água formaram estruturas semelhantes a vermes. À medida que a equipe aplicava um campo elétrico maior na simulação, essas estruturas se quebravam lentamente o suficiente para deixar para trás uma “memória” ou uma dica da configuração alongada.

Sem dúvida, esses tipos de teorias e experimentos levam muito tempo para serem totalmente utilizados no mundo real. Também temos certeza de que essa pesquisa também pode ajudar os cientistas a entender melhor como o cérebro processa informações e desenvolver novas teorias de computação semelhante ao cérebro.

Fonte: Live Science

Leia também: Voz de IA sem gênero para assistentes virtuais