Crean neuronas artificiales capaces de curar enfermedades como el Alzhéimer

Investigadores de la Universidad de Bath (Inglaterra) han desarrollado las primeras neuronas artificiales en un chip de silicio marcando el primer paso para curar enfermedades crónicas como la insuficiencia cardiaca, alzheimer y otras enfermedades de degeneración neuronal.

Durante años uno de los objetivos de la medicina ha sido diseñar unas neuronas artificiales que respondan a las señales eléctricas del sistema nervioso como si fueran neuronas reales. La dificultad reside en que todavía se sabe muy poco del funcionamiento de las neuronas y su función en el cerebro.

Sin embargo los investigadores de la Universidad de Bath junto a investigadores de las Universidades de Bristol (Inglaterra), Auckland (Nueva Zelanda) y Zúrich (Suiza) han encontrado la clave que abre el camino hacia la cura de enfermedades crónicas, tal y como se publica en la revista 'Nature Communications'.

Los investigadores han descubierto que las respuestas de las neuronas a los estímulos eléctricos de los otros nervios son no lineales, lo que quiere decir que si una señal se vuelve el doble de fuerte la reacción puede llegar a ser el triple de grande o más.

Sabiendo esto han conseguido desarrollar un chip de silicio que funciona como los canales de iones biológicos de las neuronas reales ya que responden de la misma manera los diferentes estímulos enviados.

"Nuestras neuronas sólo necesitan 140 nanovatios de potencia. Eso es una milmillonésima parte del requerimiento de energía de un microprocesador, que otros intentos de hacer neuronas sintéticas han usado. Esto hace que las neuronas sean adecuadas para los implantes bioelectrónicos para el tratamiento de enfermedades crónicas", ha declarado el profesor Alain Nogaret, de la Universidad de Bath.

El avance se produjo cuando los investigadores descubrieron que podían modelar neuronas vivas en un programa de ordenador y luego recrear sus patrones sinápticos en chips de silicio con más del 94% de precisión. El programa permite a los científicos imitar la variedad completa de neuronas que se encuentran en el sistema nervioso.

Los investigadores también describen cómo alimentaron el programa con datos registrados de dos tipos de neurona de rata, que fueron estimulados en un plato. Las neuronas eran del hipocampo, una región crucial para la memoria y el aprendizaje, o estaban involucradas en el control subconsciente de la respiración, dependiente del sistema parasimpático.

Con este programa, los investigadores afirman que ahora pueden construir neuronas biónicas basadas en cualquiera de las células nerviosas reales que se encuentran en el cerebro, la médula espinal o los tramos más distantes del sistema nervioso periférico, como las neuronas sensoriales de la piel. La clave estriba en que, debido a que las neuronas artificiales reciben y envían señales, se pueden usar para hacer implantes que respondan a las señales de retroalimentación neural que circulan constantemente por el cuerpo.