Enviado por jose.luis.melgosa el
Naturaleza y tecnología a veces se encuentran de manera insospechada. No es la primera vez que científicos han observado similitudes entre creaciones humanas y el funcionamiento o la estructura de organismos vivos. Ahora, un equipo de investigadores del Departamento de Física e Ingeniería Nuclear de la UPC en el Campus de Terrassa ha descubierto que la luz láser sometida a perturbaciones se comporta igual que las neuronas, usando un modelo matemático muy sencillo. Según los investigadores de la UPC, esta similitud permitirá estudiar mejor cómo responde el sistema neuronal humano a estímulos externos. El trabajo se ha publicado en la revista Nature
Un grupo de investigadores del campus de la Universidad Politécnica de Cataluña · BarcelonaTech (UPC) en el Campus de Terrassa compuesto por Andrés Aragoneses, Sandro Perrone, Taciano Sorrentino, Maria Carme Torrent y Cristina Masoller, ha utilizado un modelo matemático muy sencillo que reproduce algunos aspectos importantes del comportamiento de la luz láser cuando se la somete a perturbaciones, a pesar de la complejidad del fenómeno. La relevancia de los resultados de su experimento radica en el hecho de que el modelo matemático es el mismo con que otros científicos han explicado el comportamiento de algunas neuronas. Según afirma Andrés Aragoneses, "Entender mejor el comportamiento del láser nos puede permitir entender mejor el de las neuronas", explica el investigador.
Los láseres de semiconductor, que suponen más del 90% de los láser que se fabrican en todo el mundo y se utlizan para producir todo tipo de dispositivos para las telecomunicaciones (ratones de ordenador, lectores de códigos de barras, tv por cable, etc) presentan comportamientos caóticos cuando son perturbados externamente. Cuando se envía la luz de un láser contra un espejo y después de reflejarse vuelve a entrar en el láser, éste se desestabiliza de una manera aparentemente aleatoria. Súbitamente, la luz entra en un ciclo muy irregular de disminución muy abrupta (hasta casi apagarse) y de recuperación de intensidad. Estas caídas continuas son similares a las descargas eléctricas de las neuronas, que son la base de la comunicación neuronal.
Los investigador de la UPC en Terrassa han encontrado en su experimentación diferentes comportamientos en el láser, que van desde los más aleatorios a los más estructurados y han detectado correlaciones entre hechos consecutivos. El modelo que han utilizado es muy robusto porque reproduce muy bien la relación entre las caídas de intensidad del láser con corriente continua o bien oscilatoria. De hecho, algunos procesos importantes de las neuronas se dan cuando se encuentran sometidas a un estímulo oscilatorio, al igual que el experimento realizado con láser.
Andrés Aragoneses propone que "los láseres de semiconductores con luz reinyectada podrían utilizarse para simular el comportamiento de las neuronas y, de este modo, mediante experimentos sencillos, podríamos entender mejor cómo responden las neuronas a los estímulos externos, con el aliciente que estas neuronas ópticas son órdenes de magnitud más rápidas ", concluye Aragonesas.
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