Fuente: Hoy Digital
Ciencia, 15 abr (EFE).- Un novedoso tipo de neuronas artificiales produce señales eléctricas tan realistas que pueden activar células cerebrales vivas en tejidos de ratón, lo que, según los científicos, representa un avance en biocompatibilidad.
Un grupo de ingenieros de la Universidad Northwestern (EE.UU.) diseñó estos dispositivos flexibles y económicos que replican las complejas señales del cerebro, abriendo la puerta a una informática con mayor eficiencia energética, según un estudio publicado en Nature Nanotechnology.
Esta investigación constituye un avance hacia la creación de aparatos electrónicos capaces de comunicarse directamente con el sistema nervioso, con aplicaciones potenciales en interfaces cerebro-máquina y neuroprótesis, tales como implantes para la audición, la visión y el movimiento, señaló la universidad en un comunicado.
Además, establece las bases para desarrollar sistemas informáticos más eficientes, inspirados en el cerebro, reconocido como el ordenador con mayor eficiencia energética.
Mark Hersam, coautor del artículo, explicó que entrenar la inteligencia artificial con grandes cantidades de datos conlleva un gasto energético elevado, por lo que “tiene sentido inspirarse en el cerebro para la informática de próxima generación”.
El funcionamiento cerebral difiere notablemente del de una computadora tradicional: se compone de diversos tipos de neuronas con funciones especializadas distribuidas en distintas regiones, mientras que las máquinas usan bloques uniformes para construir sus operaciones.
Para acercarse a este modelo biológico, el equipo desarrolló neuronas artificiales empleando materiales blandos e imprimibles que simulan mejor tanto la estructura como el comportamiento cerebral.
La clave de este avance radica en una serie de tintas electrónicas formuladas a partir de láminas nanoscópicas de disulfuro de molibdeno, que actúa como semiconductor, y grafeno, conductor eléctrico, junto con una técnica llamada impresión por chorro de aerosol.
Después de varios procesos, se obtuvo un nuevo tipo de neurona artificial capaz de generar una amplia variedad de señales eléctricas.
En lugar de producir impulsos simples y aislados, este dispositivo emite patrones complejos, como picos individuales, descargas continuas y ráfagas similares a los métodos comunicativos neuronales naturales.
Al reproducir esta diversidad de señales, cada neurona puede codificar más información y llevar a cabo funciones más avanzadas. Esto también puede disminuir el número de componentes requeridos en un sistema informático, incrementando significativamente su eficiencia total, añade la nota informativa.
Para evaluar si estas neuronas artificiales podían interactuar efectivamente con sistemas biológicos, las señales eléctricas generadas fueron aplicadas a cortes del cerebelo de ratón.
Los científicos observaron que los picos eléctricos artificiales coincidían con características biológicas fundamentales como la sincronización y duración de los impulsos eléctricos neuronales vivos.
Esto activó consistentemente la actividad neuronal real, estimulando circuitos cerebrales de manera semejante a las señales naturales. EFE
Este contenido fue hecho con la asistencia de una inteligencia artificial y contó con la revisión del editor/periodista.
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