Neuronas Artificiales y la enfermedad de Alzheimer. Una posible cura para las enfermedades crónicas.
Científicos del Reino Unido, Suiza y Nueva Zelanda desarrollaron un innovador chip de silicio que podría disminuir la insuficiencia cardíaca, los paros del corazón y otras enfermedades vinculadas a la degeneración neuronal. El estudio se publica en « Nature Communications ».
Un sueño hecho realidad. Un grupo de investigadores han logrado desarrollar lo que pareciera una primera neurona artificial en un chip de silicio.
Esta nueva tecnología funciona como los canales de iones biológicos de las células reales que actúan en el cerebro.
Estamos en una era en la que los productos inorgánicos ya han comenzado a formar parte de nuestros cuerpos. Este nuevo desarrollo puede contribuir de forma importante a resolver problemas vinculados a la degeneración neuronal.
Estamos frente a un primer paso para curar enfermedades crónicas tales como la insuficiencia cardíaca, el alzheimer entre otras.
Un Corazón Potenciado
Según los investigadores esta tecnología ayudará a reducir el número de paros cardíacos. Las neuronas encargadas de los latidos del corazón podrían en algún momento no responder adecuadamente, en cuyo caso esta tecnología podría ser de gran ayuda.
«Estamos desarrollando marcapasos inteligentes que no solo estimularán al corazón a bombear a un ritmo constante, sino que usarán estas neuronas para responder en tiempo real a las demandas que se le imponen al corazón, que es lo que ocurre naturalmente en un corazón sano» (Profesor Alain Nogaret)
Una esperanza para el Alzheimer.
De acuerdo a los creadores podría comenzar a vislumbrarse una compuerta más sólida para los pacientes con Alzheimer. Estos chips podrían servir para reactivar las neuronas del paciente.
El Profesor Alain Nogaret*, de la Universidad de Bath, Inglaterra nos comenta sobre este desarrollo:
«Hemos construido modelos de silicona de neuronas hipo complicada y neuronas respiratorias en su corteza interior. Las neuronas biológicas, por lo general, tienen un comportamiento eléctrico muy complicado. Es muy difícil medir el flujo de canales de iones dentro de estas neuronas»
«Lo que hemos hecho en mi grupo y dentro del consorcio ha sido desarrollar técnicas que básicamente transfieren el comportamiento de las neuronas dentro de un pedazo de silicona como este», agregó.
Admite que, «hasta ahora, las neuronas han sido como cajas negras, pero hemos logrado abrir la caja negra y mirar dentro. Nuestro trabajo está cambiando de paradigma porque proporciona un método robusto para reproducir las propiedades eléctricas de las neuronas reales en minucioso detalle».
Los investigadores modelaron con éxito y derivaron ecuaciones para explicar cómo las neuronas responden a los estímulos eléctricos de otros nervios. Esto es increíblemente complicado ya que las respuestas son ‘no lineales’, es decir que si una señal se vuelve dos veces más fuerte, no necesariamente provocará una reacción dos veces más grande, podría ser tres veces más grande u otra cosa.
A continuación diseñaron chips de silicio que modelaron con precisión los canales de iones biológicos, antes de demostrar que sus neuronas de silicio imitaban con precisión las neuronas reales y vivas que respondían a una variedad de estimulaciones.
Conclusiones
Uno de los objetivos de la ciencia y la medicina ha sido diseñar neuronas artificiales que respondan a las señales eléctricas del sistema nervioso como si fuera real.
Con esta investigación se ha hecho un importante aporte para la cura de enfermedades crónicas. Se abre un nuevo campo en el estudio y tratamiento de las enfermedades degenerativas.
El profesor Giacomo Indiveri, de la Universidad de Zurich y coautor del estudio, apunta que «este trabajo abre nuevos horizontes para el diseño de chips neuromórficos..»
La primera neurona artificial en un chip de silicio puede considerarse un gran avance en este campo de investigación, a pesar que todavía sabemos muy poco del funcionamiento de las neuronas.
Bibliografía
Equipo de Salud y Estética.
Nature Communications.
*Alain Nogaret, Universidad de Bath, Inglaterra.
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