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María RibesLuisa AchaerandioBorja TosarIgnacio CrespoFrancis VillatoroHéctor Socasneurona impresa en aerosol ignacio crespoflexibilidad de la neurona impresaresistencia variable temperatura neuronatemperaturas compatibles interfaces cerebro máquinadisulfuro molibdeno temperaturas cerebrodespolarización disparo disulfuro molibdenocerebro humano sensibilidad temperaturasneuronas sensibles a altas temperaturasondas rectangulares activación nerviosaeficiencia ondas morfología rectangularignacio crespo simulación de neuronasIgnacio Crespoefecto Jouleoscilador de Persson-AnsonNeuronaMembrana neuronalCanales iónicosImpulso eléctrico
Resistencia variable temperatura neurona
Con
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Ignacio Crespo describe una neurona impresa en aerosol, destacando su flexibilidad y la capacidad de cambiar su resistencia al variar la temperatura.
…significa que es tremendamente eficiente. Bueno, esto ya se hacía; lo que pasa es que la estrategia que están siguiendo ellos es interesante por otras cosas que no hemos nombrado a pesar de que eran principales en el título, como por ejemplo que esta neurona. Está impresa, esta neurona una de las cosas buenas que tiene es que es flexible, que está impresa con un aerosol, digamos imaginarlo así, capas sobre capas y que además frente a otros compuestos que se han utilizado para tener también esta propiedad de cuando aumento la temperatura baja la resistencia. Otros compuestos que se han utilizado con esta propiedad en el pasado necesitaban para cambiar ese comportamiento unas temperaturas mucho mayores; necesitaba que alcanzara temperaturas que posiblemente no fueran compatibles con un injerto de estos dispositivos para control de interfaces cerebro -máquina. Ojo, tampoco está claro que estos lo sean. Las temperaturas a las que alcanza realmente los puntos importantes de este disulfuro de molibdeno, aquellos por los que se transmite la corriente en los momentos de la despolarización del disparo, pueden ser bastante más altos lógicamente que los que tiene un cerebro humano funcional y el cerebro además es muy sensible. A las altas temperaturas. Las neuronas son sensibles a todo: a falta de oxígeno, a las altas temperaturas; con lo que, bueno, todo eso habría que verlo. Y es cierto que unas ondas con la misma amplitud y la misma frecuencia, pero de morfología rectangular, como esas que decíamos que hacen otros dispositivos, hasta donde sabemos también son eficientes, activando el tejido nervioso de un cerebro, de un nervio. Así que, bueno, ahí se plantean dudas. Lo que me ha parecido curioso es la estrategia, porque hasta aquí he contado un poco lo que buscaban, lo que han hecho, pero hay un punto clave de por qué han elegido realmente este sistema y es que aprovechan la suciedad de un procedimiento que creían que no…
Significado #1 · Palabras #1
Ignacio Crespo explica cómo la combinación en capas de una neurona artificial abstracta dio lugar a las primeras inteligencias artificiales, estableciendo un paralelismo con las redes neuronales naturales del cerebro.
Habla: Ignacio CrespoPalabras #16neurona artificial abstracta en capasredes neuronales naturales del cerebrointegración de impulsos entre neuronasumbral de despolarización neuronalneuronas inhibidoras y estímulo…de una neurona, una neurona más o menos, que era capaz de recibir una información, integrarla de hecho de distintos inputs, como que juntaba esos estímulos en su cuerpo, vamos a imaginarlo así, y luego daba una respuesta. Y a esto le llamaron perceptrón. Esta neurona artificial abstracta, combinándola por capas, pues teníamos unas primeras inteligencias artificiales; podríamos pensar en cuanto a que, bueno, se relacionaban de forma similar a las redes neuronales naturales que hay en nuestro cerebro. Muchas neuronas que se comunican entre ellas y que hacen dos cosas: integran impulsos, esto es que una neurona recibe impulsos de distintas neuronas y luego dan una respuesta. ¿Cuándo? Cuando el estímulo que han integrado, sumado de las distintas neuronas, supera un umbral. Si entre todas superan determinado umbral, yo disparo, me despolarizo, que es como se llama. Entonces, esto puede ser para estimular otras neuronas o puede ser con neuronas inhibidoras. Neuronas inhibidoras son aquellas que si reciben suficiente estímulo de otras neuronas, el impulso que comunican no es para activar. otras neuronas, es para inhibirlas. Ahí ya vemos un mundo, en este punto sí que es muy interesante como los modelos representaban bien lo poco que sabíamos sobre estas redes neuronales, como se desarrollaron algunos sistemas de aprendizaje, como creíamos que…
Ignacio Crespo explica cómo el disulfuro de molibdeno presenta un comportamiento inusual al calentarse, disminuyendo su resistencia y aumentando la corriente, lo que busca emular la forma en que se dispara una neurona.
Habla: Ignacio CrespoSignificado #9 · Palabras #3disulfuro de molibdeno resistencia eléctricaefecto joule en disulfuroresistencia cae al calentarsedisulfuro de molibdeno imita disparo neuronalonda gráfica corriente simula neuronaneuronas artificiales materiales sencillosimpulsos neuronales artificiales ignacio crespográfica rectangular subida bajada neuronalamplitud frecuencia impulsos neurona natural…estructuras con este nombre cuya propiedad es que son capaces de recordar, o sea, de almacenar información y no solamente de procesarlo. En este caso, aunque le llaman así, y esto puede dar lugar a cierta confusión, no es esta la función que tiene. Lo que ellos quieren es producir un comportamiento extraño en cómo se conduce la electricidad. Normalmente, cuando un material se calienta, la resistencia al paso de la electricidad aumenta; entonces, esto afecta al voltaje, afecta a la corriente, dificultando su paso. Pero en el caso de este disulfuro de molibdeno pasa lo contrario: cuando se calienta, precisamente por efecto Joule al paso de la corriente, la resistencia cae y entonces la corriente aumenta. Y esto es lo ideal, lo que ellos necesitan para. que el comportamiento, la onda que se genera en la gráfica cuando representas la corriente, se parezca más Más, al menos, a cómo se dispara una neurona. Y esto ya es una cuestión que algunos críticos dirán que es puramente estética. Voy a intentar contarla muy fácil. Cuando se hacían neuronas artificiales con otros materiales más sencillos, Lo que vemos es que cuando la neurona dispara, la gráfica es una meseta, con una subida perfectamente vertical, rectangular prácticamente; esa subida y esa bajada, y ya está. Y había trenes de impulsos que podías hacer uno detrás de otro, en función de la amplitud y de la frecuencia, pues podías estimular unas neuronas naturales cuando lo conectabas con el cerebro u otras. Bueno, eso está muy bien. Pero ellos decían: el cerebro realmente, si yo mido cómo se despolariza la neurona, no veo esta subida abrupta, esta meseta perfectamente plana y esta bajada. Veo como dientes de sierra. Y aquí viene lo que son posiblemente especulaciones: si consigo hacerlo…
Ignacio Crespo explica cómo investigadores están creando circuitos que imitan las propiedades de las neuronas, incluyendo el periodo refractario, mediante la combinación de dos osciladores.
Habla: Ignacio CrespoSignificado #4circuito imita periodo refractario neuronasosciladores persson-anson simulan latencia neuronalinvestigación circuitos propiedades membrana neuronaldisulfuro de molibde simula membranas neuronalesráfagas con sistema relativamente sencillocircuito imita membrana de una neuronamembranas neuronales circuitos electrónicoscanales iónicos superficie neuronalgeometría membrana impulso eléctrico…No está claro. Ellos dicen puede que sí y no hacen el paso de vamos a comprobarlo. Dicen vamos a intentar imitarlo. Ya veremos si sí y si no, pero vamos a intentar imitarlo, que es nuestro objetivo con este material entre dos láminas de grafeno conectado en El circuito y en realidad de forma un poquito más compleja porque lo que tienen es un circuito que junta estos materiales que he dicho y le llaman oscilador, pero lo acoplan a un segundo para que además tenga otra propiedad que comparte con nuestras neuronas, que es el periodo refractario. Una neurona, una vez dispara, no puede volver a disparar por lo general inmediatamente, necesita un tiempo para acumular por las propiedades que tiene la membrana; pues con esta combinación de dos osciladores, o así por resumir porque no le llaman oscilador a los dos por separado, pero bueno, sería eso, un oscilador de Persson-Anson, se comportaría con esta latencia. Entonces, bueno, la idea es interesante, configuran todo esto, utilizan el disulfuro de molibde, lo prueban y efectivamente el registro eléctrico que hacen se parece mucho y pueden además, cambiando algunas variables, conseguir esos tres niveles de complejidad, el spike o disparo simple que estábamos comentando, ese que es tónico que se mantiene como uno detrás de otro misma frecuencia, consiguen también esas ráfagas y además con un sistema que es relativamente sencillo porque no requieres una complejidad enorme en el circuito para que se comporte de una manera tan compleja y tan análoga a la membrana de una neurona. Recordemos que la membrana de una neurona es muchísimo más compleja que todo esto; no solamente tiene una cantidad incontable de canales iónicos en su superficie, sino que la propia geometría de esa membrana afecta a cómo se propaga el impulso eléctrico por ella. Así que tengamos en cuenta eso, la gran cantidad de conexiones que establecen entre sí y todos esos factores. Pero bueno, lo hacen, más o menos les sale esta simplificación. Y deciden llevarlo un paso más allá. Ellos cogen células de Purkinje, que son estas células del cerebelo que estábamos contando: unas células que tienen neuronas con una grandísima cantidad de conexiones con otras. Siempre en un mismo plano, eso es muy…
Ignacio Crespo describe una neurona impresa en aerosol, destacando su flexibilidad y la capacidad de cambiar su resistencia al variar la temperatura.
Habla: Ignacio CrespoSignificado #1 · Palabras #1neurona impresa en aerosol ignacio crespoflexibilidad de la neurona impresaresistencia variable temperatura neuronatemperaturas compatibles interfaces cerebro máquinadisulfuro molibdeno temperaturas cerebrodespolarización disparo disulfuro molibdenocerebro humano sensibilidad temperaturasneuronas sensibles a altas temperaturasondas rectangulares activación nerviosaeficiencia ondas morfología rectangularignacio crespo simulación de neuronas…significa que es tremendamente eficiente. Bueno, esto ya se hacía; lo que pasa es que la estrategia que están siguiendo ellos es interesante por otras cosas que no hemos nombrado a pesar de que eran principales en el título, como por ejemplo que esta neurona. Está impresa, esta neurona una de las cosas buenas que tiene es que es flexible, que está impresa con un aerosol, digamos imaginarlo así, capas sobre capas y que además frente a otros compuestos que se han utilizado para tener también esta propiedad de cuando aumento la temperatura baja la resistencia. Otros compuestos que se han utilizado con esta propiedad en el pasado necesitaban para cambiar ese comportamiento unas temperaturas mucho mayores; necesitaba que alcanzara temperaturas que posiblemente no fueran compatibles con un injerto de estos dispositivos para control de interfaces cerebro -máquina. Ojo, tampoco está claro que estos lo sean. Las temperaturas a las que alcanza realmente los puntos importantes de este disulfuro de molibdeno, aquellos por los que se transmite la corriente en los momentos de la despolarización del disparo, pueden ser bastante más altos lógicamente que los que tiene un cerebro humano funcional y el cerebro además es muy sensible. A las altas temperaturas. Las neuronas son sensibles a todo: a falta de oxígeno, a las altas temperaturas; con lo que, bueno, todo eso habría que verlo. Y es cierto que unas ondas con la misma amplitud y la misma frecuencia, pero de morfología rectangular, como esas que decíamos que hacen otros dispositivos, hasta donde sabemos también son eficientes, activando el tejido nervioso de un cerebro, de un nervio. Así que, bueno, ahí se plantean dudas. Lo que me ha parecido curioso es la estrategia, porque hasta aquí he contado un poco lo que buscaban, lo que han hecho, pero hay un punto clave de por qué han elegido realmente este sistema y es que aprovechan la suciedad de un procedimiento que creían que no…
Ignacio Crespo explica que los memristores no buscan imitar la capacidad de almacenar memoria mientras procesan información, como se había considerado inicialmente, sino más bien replicar la morfología de un pico neuronal.
Habla: Ignacio CrespoSignificado #17memristores replican morfología spike neuronalmemristores no imitan memoria durante procesamiento…memsistores, pero bueno, memristores, se habla de esa posibilidad de almacenar memoria y a la vez procesar, pero en este caso esa memoria, muy entre comillas, del de este estudio dura lo que dura la corriente; es una de las partes interesantes que tiene. Una vez dispara y la corriente cesa, porque la resistencia del Memristor vuelve a ser muy alta, en ese momento no hay memoria, no almacena, por decirlo así. Entonces su funcionalidad es otra. Aquí no están intentando imitar esa capacidad de en paralelo tener memoria y procesamiento con esas propiedades del Memristor, sino la morfología del spike neuronal. Exactamente, en muchos spikes neuronales la amplitud de los diferentes spikes, de los diferentes disparos o como le llamamos, es bastante constante. El efecto memoria en memristores es que la curva en el plano corriente voltaje es una curva así como una…