Por primera vez, científicos lograron construir neuronas artificiales que funcionan igual que las biológicas, no solo en comportamiento, sino también en los valores eléctricos y energéticos que hacen posible el pensamiento, la memoria o incluso las emociones.
El avance, publicado en Nature Communications por investigadores de la Universidad de Massachusetts y el MIT, marca un antes y un después en la carrera por fusionar la biología con la electrónica. Estas nuevas neuronas artificiales son tan precisas que pueden comunicarse con células vivas y responder en tiempo real a estímulos químicos, tal como lo hace nuestro cerebro.
Del silicio al ser vivo
Hasta hoy, los “cerebros electrónicos” eran imitaciones: chips que simulaban picos eléctricos o patrones neuronales, pero con señales mil veces más potentes que las naturales. En otras palabras, eran demasiado ruidosos y gastaban mucha energía para poder “hablar” con las células reales.
El nuevo modelo cambia todo eso. Los investigadores diseñaron una neurona artificial con la misma intensidad, frecuencia y gasto energético que una neurona humana, algo que jamás se había conseguido.
Lo lograron usando un material inesperado: nanohilos de proteína derivados de bacterias. Estos nanohilos permiten que la corriente fluya de forma tan delicada y eficiente como en un sistema nervioso real.
El resultado son neuronas artificiales que generan impulsos eléctricos de apenas 120 milivoltios, dentro del rango biológico. Eso significa que pueden integrarse directamente con tejidos vivos, leer sus señales y responder sin dañar las células ni consumir grandes cantidades de energía.
Un puente entre lo vivo y lo electrónico
El equipo fue más allá: demostró que una de estas neuronas puede conectarse a una célula cardíaca humana y detectar, en tiempo real, si el corazón está funcionando de forma normal o bajo efecto de un fármaco.
Cuando los científicos añadieron norepinefrina (un estimulante cardíaco), la célula aceleró su ritmo y la neurona artificial respondió con el mismo patrón que una biológica: más pulsos, más rápido.
En la práctica, fue como ver una neurona electrónica “escuchando” a una célula viva y respondiendo en su propio idioma.
La promesa de los “cyborgs biológicos”
Este logro abre las puertas a un nuevo tipo de bioelectrónica: sistemas que no solo imitan la vida, sino que conviven con ella. En el futuro, podrían servir para reconstruir redes neuronales dañadas por lesiones o enfermedades, o para crear implantes inteligentes capaces de comunicarse directamente con el sistema nervioso.
Los autores también mostraron que sus neuronas pueden ser moduladas químicamente, igual que las biológicas. Al exponerlas a iones de sodio o dopamina, cambiaron su frecuencia de disparo, reproduciendo procesos similares al aprendizaje o la emoción.
Ahora bien, el impacto de este avance va mucho más allá de la neurociencia. Podría revolucionar la robótica, la medicina y la inteligencia artificial.
Imagina prótesis que se conectan directamente a los nervios y responden con la misma naturalidad que un brazo humano, o chips capaces de interpretar señales cerebrales sin interfaces invasivas.
Pero los propios autores son cautos. Este es solo el comienzo de una nueva era, en la que la línea entre lo vivo y lo artificial empieza a desdibujarse. Como explica Jun Yao, líder del proyecto, “cada paso hacia una neurona más realista es también un paso hacia entendernos mejor a nosotros mismos”.
Imagen: nopparit
