El sistema nervioso realiza un trabajo asombroso al rastrear la información sensorial, utilizando señales que resultarían complejas para muchos científicos informáticos: una corriente ruidosa de actividad en picos que puede transmitirse a cientos de neuronas adicionales, donde se integran con trenes de picos similares provenientes de otras neuronas.
Ahora, investigadores han utilizado circuitos de pulsos (spiking circuitry) para construir una piel artificial robótica, adoptando algunos de los principios de cómo se transmiten e integran las señales de nuestras neuronas sensoriales. Si bien el sistema se basa en características decididamente no neuronales, tiene la ventaja de que disponemos de chips que pueden ejecutar redes neuronales utilizando señales de pulsos, lo que permitiría que este sistema se integre sin problemas con hardware de bajo consumo para ejecutar software de control basado en inteligencia artificial.
Localización a través de pulsos
El sistema nervioso en nuestra piel es notablemente complejo. Posee sensores especializados para diferentes sensaciones: calor, frío, presión, dolor y más. En la mayoría de las áreas del cuerpo, estos se dirigen a la columna vertebral, donde tiene lugar un procesamiento preliminar, lo que permite que se desencadenen reacciones reflejas sin siquiera involucrar al cerebro. Sin embargo, las señales sí viajan a lo largo de neuronas especializadas hacia el cerebro, lo que permite un procesamiento adicional y (potencialmente) una conciencia.
Los investigadores detrás de este reciente trabajo, con sede en China, decidieron implementar algo similar para una piel artificial que podría utilizarse para cubrir una mano robótica. Limitando la detección a la presión, implementaron otras funciones que realiza el sistema nervioso, incluyendo la determinación de la ubicación de la entrada y las lesiones, y el uso de múltiples capas de procesamiento.
Todo comenzó con la creación de una piel de polímero flexible con sensores de presión integrados, que se conectaron al resto del sistema a través de polímeros conductores. La siguiente capa del sistema convirtió las entradas de los sensores de presión en una serie de pulsos de actividad, o pulsos cortos de corriente eléctrica.
Existen cuatro formas en que estos trenes de pulsos pueden transmitir información: la forma de un pulso individual, a través de su magnitud, a través de la duración del pulso y a través de la frecuencia de los pulsos. La frecuencia del pulso es el medio más utilizado para transmitir información en los sistemas biológicos, y los investigadores la utilizan para transmitir la presión experimentada por un sensor. Las formas restantes de información se utilizan para crear algo similar a un código de barras que ayuda a identificar de qué sensor proviene la lectura.
