Las células nerviosas de plástico se hacen más avanzadas... y más sencillas
Los resultados allanan el camino para una nueva generación de sensores integrados en el cuerpo, implantes médicos y robótica
Investigadores de la Universidad sueca de Linköping han demostrado que una neurona artificial fabricada con plásticos conductores puede realizar funciones avanzadas similares a las de las células nerviosas biológicas. Los resultados, publicados en Science Advances, allanan el camino para una nueva generación de sensores integrados en el cuerpo, implantes médicos y robótica.
Investigadores de la Universidad de Linköping han creado una célula nerviosa artificial a partir de un único transistor electroquímico orgánico que reproduce hasta 17 propiedades neuronales.
Thor Balkhed
"Imitar el comportamiento de las neuronas biológicas es desde hace tiempo uno de los principales objetivos de la llamada ingeniería neuromórfica. La electrónica tradicional basada en el silicio se queda corta porque no habla el mismo lenguaje que las células nerviosas de nuestro cuerpo", explica Simone Fabiano, catedrática de Ciencia de los Materiales de la Universidad de Linköping (LiU).
En lugar de basarse en el silicio rígido, el equipo de Simone Fabiano, del Laboratorio de Electrónica Orgánica de la LiU, trabaja con una clase de materiales blandos y flexibles llamados polímeros conjugados que pueden transportar tanto iones como electrones. Esta doble capacidad les permite interactuar más estrechamente con los sistemas biológicos.
Añadir el sentido del tacto a la robótica
En un artículo publicado en Science Advances, el grupo de investigación de Simone Fabiano ha demostrado que sus neuronas artificiales pueden realizar un tipo de procesamiento de la información observado en nuestro sistema nervioso. Esta función significa que la neurona se activa sólo cuando una entrada está presente y otra ausente. Se denomina detección anticoincidencia y es un principio básico en tareas como la detección táctil.
"Podemos imaginar el uso de estos dispositivos para añadir el sentido del tacto en prótesis o robótica. Demuestran que la electrónica orgánica no es sólo una alternativa más suave al silicio, sino que puede permitir nuevos tipos de computación neuronal que conecten la biología con la electrónica", afirma Simone Fabiano.
Paralelamente al desarrollo de funcionalidades avanzadas, su grupo de investigación también ha trabajado para simplificar la estructura básica de estas neuronas artificiales.
Pequeñas pero capaces
A principios de 2023, los investigadores del Campus Norrköping consiguieron crear células nerviosas artificiales que reproducían 15 de las 22 propiedades clave de las neuronas biológicas. Sin embargo, esas células nerviosas de plástico dependían de muchos componentes diferentes, lo que limitaba su uso práctico.
Ahora, en un estudio publicado en Nature Communications, el equipo ha perfeccionado aún más la tecnología. Han reducido la célula nerviosa artificial a un único transistor electroquímico orgánico que reproduce hasta 17 propiedades neuronales. Esta neurona artificial no sólo es muy funcional, sino también extremadamente compacta, comparable en tamaño a una célula nerviosa humana.
"Se trata de una de las neuronas artificiales más sencillas y biológicamente más relevantes fabricadas hasta la fecha. Abre la puerta a la integración directa de neuronas sintéticas con tejidos vivos o robots blandos", afirma Simone Fabiano.
Nota: Este artículo ha sido traducido utilizando un sistema informático sin intervención humana. LUMITOS ofrece estas traducciones automáticas para presentar una gama más amplia de noticias de actualidad. Como este artículo ha sido traducido con traducción automática, es posible que contenga errores de vocabulario, sintaxis o gramática. El artículo original en Inglés se puede encontrar aquí.
Publicación original
Padinhare Cholakkal Harikesh, Dace Gao, Han-Yan Wu, Chi-Yuan Yang, Deyu Tu, Simone Fabiano; "Single organic electrochemical neuron capable of anticoincidence detection"; Science Advances, Volume 11
Junpeng Ji, Dace Gao, Han-Yan Wu, Miao Xiong, Nevena Stajkovic, Claudia Latte Bovio, Chi-Yuan Yang, Francesca Santoro, Deyu Tu, Simone Fabiano; "Single-transistor organic electrochemical neurons"; Nature Communications, Volume 16, 2025-5-9
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