Comunicación de neuronas naturales con neuronas artificiales a través de internet

Una llamativa línea de investigación y desarrollo con nanodispositivos electrónicos de vanguardia ha hecho posible que neuronas de cerebro de rata se comuniquen, vía internet, con dispositivos electrónicos calificables de neuronas artificiales.

Las funciones cerebrales son posibles gracias a los circuitos de neuronas, conectadas entre sí por enlaces, microscópicos aunque altamente complejos, llamados “sinapsis”. En la nueva investigación, el equipo internacional de Themis Prodromakis, profesor de nanotecnología en la Universidad de Southampton en el Reino Unido, creó una red neural híbrida donde las neuronas biológicas y las artificiales en diferentes partes del mundo podían comunicarse entre sí vía internet a través de un “centro” o “nudo” de comunicaciones integrado por sinapsis artificiales fabricadas con tecnología punta. Hasta donde saben los investigadores, esta es la primera vez que los tres tipos de componente se unen en una red unificada.

Conexión a través de internet

Durante el estudio, unos expertos de la Universidad de Padua en Italia cultivaron neuronas de rata en su laboratorio, mientras que los socios de la Universidad de Zúrich y del Instituto Federal Suizo de Tecnología en Zúrich (ETH) crearon neuronas artificiales en microchips de silicio. El laboratorio virtual se ensambló a través de una configuración minuciosa que controla las sinapsis nanoelectrónicas desarrolladas en la Universidad de Southampton. Estos dispositivos sinápticos son conocidos como memorresistores.

Esquema del laboratorio virtual conectando entre sí Southampton, Zúrich y Padua. (Imagen: University of Southampton)

Los investigadores de Southampton capturaron los picos enviados vía internet desde las neuronas biológicas en Italia y luego los distribuyeron entre las sinapsis de los memorresistores. Después se enviaron respuestas a las neuronas artificiales en Zúrich también en forma de picos de actividad. El proceso funciona asimismo simultáneamente a la inversa; de Zúrich a Padua. Por tanto, las neuronas artificiales y las biológicas pudieron comunicarse bidireccionalmente y en tiempo real.

El profesor Prodromakis resalta la importancia del logro: "Estamos muy entusiasmados con este nuevo desarrollo. Por un lado, sienta las bases para un escenario nuevo que nunca ha surgido durante la evolución natural, uno donde las neuronas biológicas y las artificiales están unidas y se comunican a través de redes mundiales, poniendo así los cimientos para la Internet de la Neuroelectrónica. Por otro lado, aporta nuevas perspectivas a las tecnologías neuroprotésicas, allanando el camino hacia la investigación para reemplazar las partes disfuncionales del cerebro con chips de inteligencia artificial". (Foto: NCYT Amazings)