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Diseñadas las primeras neuronas artificiales

Innovación
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“Hasta ahora las neuronas han sido para nosotros como cajas negras. Ahora, por fin, hemos logrado abrirlas y explorar su contenido.”

Así de contundente y directo se ha mostrado Alain Nogaret, profesor del Departamento de Física de la Universidad de Bath (Reino Unido), quien ha liderado uno de los que sin duda van a ser los descubrimientos del 2019: el desarrollo de las primeras neuronas artificiales.

Publicado en la revista Nature Communications y llevado a cabo en colaboración con investigadores de las universidades de Bristol, Zurich y Auckland, el estudio ofrece multitud de detalles sobre la génesis y la naturaleza de estas primeras neuronas artificiales, cuya invención ha supuesto un camino de décadas, apoyado por decenas de estudios realizados por multitud de profesionales de todo el mundo. En primer lugar, gran parte de la complejidad del diseño de una neurona artificial parte del hecho de que las respuestas neuronales a los estímulos eléctricos de otros nervios no son lineales. Esto es: la recepción de una señal el doble de fuerte no significa que vaya a provocar una reacción el doble de intensa. Por ello, el diseño de las neuronas se ha basado en complejas ecuaciones matemáticas capaces de reproducir el modelo de respuesta de estas células.

A continuación, los investigadores procedieron a diseñar chips de silicio capaces permitir el modelado preciso de canales de iones biológicos, fundamentales en el funcionamiento de las neuronas. Con todo ello, se pudo proceder a replicar las dinámicas propias de las neuronas respiratorias y del hipocampo procedentes de ratas, el modelo animal empleado para el estudio. El resultado a nivel funcional fue todo un éxito.

“(…) Estas neuronas necesitan únicamente 140 nano vatios. Eso significa una billonésima parte de la energía requerida para un microprocesador (…). Este factor hace de las neuronas (artificiales) el elemento perfecto para implantes bio-electrónicos destinados a tratar enfermedades crónicas.”, ha afirmado Nogaret. Además, ha añadido cómo se ha podido “estimar con gran precisión los parámetros específicos que controlan el comportamiento de cualquier tipo de neurona”, aportando una gran “versatilidad con este modelo de neurona artificial, capaz de permitir la inclusión de diferentes tipos y funciones de un amplio rango de neuronas complejas de mamíferos.”

Según explican los propios investigadores, este puede ser el punto de inflexión a un nuevo horizonte de dispositivos médicos capaces de tratar con una eficacia nunca antes vista patologías como diversos fallos cardíacos, el Alzheimer y otras enfermedades vinculadas a la degeneración neuronal.

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