N.46 – Neuronas artificiales en microchips

Muchas personas en todo el mundo padecen enfermedades neurodegenerativas crónicas o lesiones en la médula espinal que interfieren en el funcionamiento de las neuronas. La medicina bioelectrónica requiere prioritariamente microcircuitos neuromórficos que integren estímulos nerviosos y respondan de manera análoga a las neuronas biológicas.

Un equipo dirigido por investigadores de la Universidad de Bath (Reino Unido), junto con científicos de las Universidades de Zurich, Bristol y Auckland, desarrolló neuronas artificiales que se comportan de manera análoga a las neuronas biológicas. Dicho equipo proporciona, en el artículo reseñado, los parámetros de modelos de conductancia y deriva las ecuaciones ab initio de corrientes intracelulares y voltajes de membrana que reproducen exitosamente -en microcircuitos de silicio- la dinámica completa de las neuronas biológicas estimuladas con diversos protocolos.

Los resultados muestran la posibilidad de fabricar chips biónicos que puedan reproducir la respuesta de las células biológicas en términos de actividad eléctrica. La metodología expuesta permite configurar un biocircuito de silicio con un conjunto de parámetros que transfieren a un chip la dinámica completa de una neurona biológica. Ello resulta particularmente relevante para la medicina bioelectrónica, donde se necesitan bioimplantes de baja potencia que se adapten a la retroalimentación fisiológica en tiempo real y a terapias -para enfermedades crónicas- basadas en la reparación de circuitos enfermos del sistema nervioso central.