Un equipo de científicos de la Universidad de Bath ha desarrollado un dispositivo electrónico que, según los desarrolladores,
copia el comportamiento de las neuronas . Hasta ahora, una neurona artificial desempeña el papel de solo uno de los tipos de células nerviosas humanas que funcionan en el cerebro, las que son responsables de la respiración y los latidos del corazón.
Sin embargo, los desarrolladores dijeron que su tecnología permite crear otras neuronas, tanto las que funcionan en el cerebro como las ubicadas en las terminaciones nerviosas de todo el cuerpo. La tarea principal que realizan las neuronas electrónicas es reproducir la actividad eléctrica de las células reales.
Y no solo la actividad, sino el trabajo que una neurona real haría si estuviera conectada a otras células. Esto es algo así como un simulador analógico que no realiza cálculos y no funciona con un "dígito".
Vale la pena señalar que la idea subyacente al proyecto no es nueva. Fue expresado por los científicos Alan Lloyd Hodgkin y Andrew Huxley a mediados del siglo XX. Sugirieron que una neurona podría reproducirse artificialmente. Para hacer esto, debe usar una membrana que funcione como un circuito eléctrico. A su vez, consta de cuatro elementos diferentes, incluido un condensador y tres canales iónicos independientes con conductividad variable.
Los científicos también desarrollaron un modelo matemático que describe el funcionamiento de los canales iónicos con conductividad variable. Resultó que este modelo realmente funciona, pero solo en teoría y en experimentos relacionados con la electricidad.
Y existe la necesidad de crear una neurona artificial, ya que esta es la única forma de restaurar, por ejemplo, un sistema nervioso dañado. Pero los elementos agregados que reemplazan a los artificiales o dañados deberían funcionar como neuronas reales.
Este problema es resuelto por una neurona artificial, desarrollada bajo la guía del científico Alain Nogare. Según los científicos, en una neurona artificial, un circuito eléctrico específico, permite reproducir la reacción de una neurona real a factores externos.
El inconveniente del desarrollo ahora es el gran tamaño del dispositivo. Este es un chip de silicio. Pero entonces el sistema es totalmente consistente tanto con el modelo Hodgkin-Huxley como con los modelos más nuevos. La precisión del chip es de aproximadamente el 96%.
Los científicos decidieron probar el funcionamiento de una neurona, para lo cual modelaron un sistema real: las células piramidales del hipocampo y las neuronas del centro respiratorio de la rata. Este sistema fue elegido por su excelente conocimiento: los científicos saben cómo y dónde se encuentran las células nerviosas, y conocen la proporción de neuronas. Como resultado, resultó que se pueden crear análogos artificiales a partir de neuronas artificiales, siempre que se introduzcan seis tipos de canales de iones modelo con un algoritmo de trabajo específico.
Luego, se probaron varias secuencias de señales eléctricas en los sistemas creados. Al final resultó que, la precisión de la reproducción de pulsos estaba muy cerca de las condiciones reales:
del 94% al 97% .
Después de que la información sobre el estudio apareció en la red, comenzaron a hablar sobre el proyecto de que podría convertirse en el principal para tratar enfermedades asociadas con daños al sistema nervioso. Sin embargo, esto no es del todo cierto, el uso práctico de los resultados del proyecto todavía está muy lejos.
El principal problema es que la "neurona" es muy grande, es un chip. Implantarlo en el cuerpo no es una tarea fácil, lo que se complica por el hecho de que aún necesita crear conexiones entre las células artificiales. Estos enlaces forman canales que conducen corriente eléctrica.
Sin embargo, el desarrollo de prótesis biónicas simples, así como interfaces para conectar el sistema nervioso humano a una computadora, es bastante prometedor. Aquí, existe la oportunidad de usar chips ahora, por lo que es probable que los autores del proyecto estudien esta posibilidad en el futuro cercano.
