Neuronas artificiales disparan en patrones reales

ARRIBA: Las neuronas artificiales en este chip de silicio reciben y envían señales eléctricas tal como lo hacen las neuronas biológicas. UNIVERSIDAD DE BATH

Circuitos neuronales sintéticos hechos de latas de silicio imitar con precisión las propiedades eléctricas de las células nerviosas, informaron los investigadores ayer (3 de diciembre) en Nature Communications. La investigación tiene como objetivo conducir al desarrollo de neuronas biónicas implantables que ayudarían a restaurar los circuitos cerebrales que han perdido su conexión eléctrica y podrían ayudar a combatir la parálisis y posiblemente enfermedades, como el Alzheimer.

Cualquier área donde tiene alguna enfermedad degenerativa, como el Alzheimer, o cuando las neuronas dejan de funcionar correctamente debido a la edad, la enfermedad o la lesión, entonces, en teoría, podría reemplazar el biocircuito defectuoso con un circuito sintético, dice el coautor del estudio Alain Nogaret de la Universidad de Bath The Guardian.

En el estudio, Nogaret y sus colegas combinaron matemáticas, computación y diseño de chips para modelar los patrones de disparo de una neurona de la región del cerebro del hipocampo de rata involucrada en el aprendizaje y la memoria y de una neurona en el tronco encefálico de los animales donde se controla la respiración. Luego, el equipo reprodujo esos patrones de disparo del modelo de computadora en chips de silicio.

Hasta ahora, las neuronas han sido como cajas negras, pero logramos abrir la caja negra y mirar dentro, dice Nogaret al BBC. Nuestro trabajo es un cambio de paradigma porque proporciona un método sólido para reproducir las propiedades eléctricas de las neuronas reales en detalle.

Le señala a The Guardian que el objetivo de la investigación es no para construir un cerebro artificial completo, sino para desarrollar circuitos y neuronas biónicas que ayuden a tratar enfermedades.

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Debido a que el enfoque es detallado y laboriosamente minucioso, puede realmente solo se puede aplicar en la práctica a unidades neuronales más pequeñas, como las neuronas respiratorias, Stephen Furber, profesor de ingeniería informática en la Universidad de Manchester que no participó en el estudio, le dice a The Guardian. Pero hay bastantes pequeños circuitos críticos de control neuronal que son vitales para mantenernos con vida.

Ashley Yeager es editora asociada en The Scientist. Envíele un correo electrónico a ayeager@the-scientist.com. Síguela en Twitter @AshleyJYeager.