Un equipo de ingenieros de la Universidad de Massachusetts Amherst ha logrado un avance revolucionario: han construido neuronas artificiales que imitan casi perfectamente el comportamiento eléctrico de las neuronas biológicas y, lo más asombroso, pueden comunicarse directamente con células vivas.
¿Cómo lo hicieron?
El secreto está en unos nanocables de proteína derivados de la bacteria Geobacter sulfurreducens, conocida por generar electricidad. Estos nanocables permiten que las neuronas artificiales operen con voltajes extremadamente bajos, similares a los de las neuronas biológicas: alrededor de 0,1 voltios.
Este diseño reduce drásticamente el consumo energético, lo que lo hace competitivo con el cerebro humano. Según Shuai Fu, el primer autor del estudio, “nuestro cerebro procesa una enorme cantidad de datos, pero su consumo de energía es muy bajo en comparación con un modelo de lenguaje grande”.
Comunicación biológica: el punto clave
Uno de los mayores retos históricos era lograr que neuronas artificiales no solo generaran señales eléctricas, sino que pudieran interactuar con neuronas biológicas sin dañarlas ni requerir amplificadores gigantes. Gracias al bajo voltaje, estas neuronas sintéticas pueden conectarse directamente con células vivas.
Esto abre la puerta a interfaces de bioelectrónica altamente eficientes: sensores integrados que no necesitarían amplificación externa para captar señales del cuerpo humano, o incluso “chips biológicos” capaces de integrarse en tejidos vivientes.
¿Qué tan parecidas son estas neuronas a las reales?
La investigación no solo se centra en el voltaje, sino en replicar otros parámetros esenciales:
- Frecuencia de disparo (spiking) parecida a la de neuronas biológicas.
- Amplitud de señal similar.
- Sensibilidad química: pueden responder a estímulos químicos como lo hacen las neuronas naturales.
- Bajo consumo energético.
Aplicaciones potenciales
Los usos que podrían derivarse de este descubrimiento son inmensos y muy diversos, especialmente en el campo de la salud y la neurotecnología:
- Computadoras bioinspiradas: procesadores o circuitos basados en estas neuronas podrían ser mucho más eficientes que los chips tradicionales.
- Interfaces cerebro-máquina: implantes o sensores que se conecten con neuronas reales de forma más natural y con menor riesgo.
- Dispositivos biomédicos avanzados: sensores que captan señales del cuerpo sin amplificación, lo que reduce peso, complejidad y consumo.
- Robótica biocompatible: robots o prótesis que “hablen el lenguaje del cerebro” y se adapten mejor al cuerpo humano.
Desafíos y riesgos
Aunque el avance es prometedor, no está exento de obstáculos:
- Seguridad biológica: ¿qué sucede si estas neuronas artificiales se integran en tejidos vivos a largo plazo?
- Ética: la posibilidad de “leer” o “escribir” información neuronal plantea preguntas sobre privacidad mental.
- Escalabilidad: aún se debe demostrar que este sistema puede producirse a gran escala y con fiabilidad.
- Mantenimiento: las conexiones biológicas podrían degradarse o necesitar condiciones específicas para sobrevivir.
El futuro ya tiene forma
Con este desarrollo, la línea entre lo biológico y lo digital se está difuminando. Estas neuronas artificiales no solo representan un avance en computación neuromórfica, sino un puente real hacia sistemas híbridos que combinan células vivas y electrónica.
Reflexión final: estamos quizás más cerca de una nueva generación de dispositivos donde los circuitos no solo se inspiren en el cerebro, sino que se vuelvan parte del cerebro.
Te puede interesar también: