¿Qué te imaginas si te olvidas del término "neuronas artificiales"? Seguramente algo así como cables enfundados que se nos muestran habitualmente en las películas de ciencia ficción. Sin embargo, en la vida, todo se ve diferente. Aunque, hay que reconocerlo, no es menos futurista e interesante. Por ejemplo, un equipo internacional de científicos inventó recientemente neuronas artificiales en chips de silicio que se comportan como los reales. Este es el primer dispositivo de este tipo. Que, además, es apto para trasplantes humanos.
¿Por qué se necesitan neuronas artificiales?
Según el sitio web de la Universidad de Bath (Reino Unido), las nuevas neuronas artificiales son excelentes para el tratamiento de enfermedades crónicas como insuficiencia cardíaca, enfermedad de Alzheimer y otros problemas asociados con la degeneración de las fibras nerviosas. Es de vital importancia que las neuronas artificiales no solo se comporten de la misma manera que las neuronas biológicas, sino que además prácticamente no necesiten una fuente de alimentación (la batería incorporada "durará toda la vida"), lo que las hace ideales para su uso en implantes médicos y otros sistemas bioeléctricos. dispositivos.
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El equipo de investigación, dirigido por la Universidad de Bath y que incluye investigadores de las universidades de Bristol, Zurich y Auckland, sostiene que las neuronas artificiales responden a las señales eléctricas del sistema nervioso como si fueran reales, como muchos lo han intentado durante décadas.
Además, los expertos dan un ejemplo del uso de la tecnología. Por ejemplo, en la insuficiencia cardíaca, las neuronas de la base del cerebro no responden adecuadamente a las señales del sistema nervioso y, a su vez, no envían las señales correctas al corazón, que no funciona como debería. Reemplazar neuronas "rotas" por artificiales resuelve este problema.
Uno de los principales desafíos del diseño fue la respuesta no lineal de las neuronas. Las respuestas de las neuronas pueden ser impredecibles: si la señal que se envía es muy fuerte, entonces no es en absoluto necesario que la respuesta sea la misma. Los cálculos matemáticos y el modelado cuidadoso basados en estas respuestas no lineales han permitido la creación de neuronas artificiales que responden a los estímulos de la misma manera que lo harían los tejidos vivos sanos.
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Después de derivar patrones de modelos matemáticos, los científicos desarrollaron chips de silicio que reproducían fielmente los canales iónicos biológicos (uno de los componentes principales que proporcionan la función conductora de las neuronas), antes de demostrar que sus "neuronas de silicio" imitaban con precisión cómo funcionan las reales.
La creación de tales neuronas sugiere que ahora es posible reemplazar vías y células viejas o ya muertas con su ayuda para restaurar diversas funciones del cuerpo. En particular, la nueva invención será útil para pacientes que desarrollan la enfermedad de Alzheimer y otras afecciones similares.
Vladimir Kuznetsov
