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Neuronas y silicio

Pensé que estábamos mucho más atrasados en esto de la comunicación bidireccional entre chips y neuronas vivas. Por lo visto hay cantidad de avances muy interesantes. Berger y colaboradores comentan algunos de los problemas básicos a la hora de juntar las neuronas con el silicio:

- Debe tener la densidad de conexiones del tejido circundante.
- Las conexiones entre el silicio y cada neurona han de ser específicas.
- Debe poder mantener las conexiones (esto es, "agarrarse" de algun modo al sustrato cerebral).
- Debe mantener las propiedades a largo plazo del sistema neuronal y sus neuronas.

Por lo visto la tecnología fundamental para llevar a cabo esto ya existía de hace algún tiempo.

"Silicon-based 64- and 128-electrode site recording/stimulating arrays having spatial scales consistent with the hippocampus of mammalian animal brain... are now routinely used in ouwrs and several other laboratories".

Éstos electrodos múltiples de "escucha y estimulación" se están miniturizando. De momento van por las 30 micras, casi el tamaño de un soma. Sus configuraciones han sido manipuladas para asemejarse a la sección transversal del hipocampo. Digamos que serían insertadas como en un sandwich... meterías varios chips paralelos en un hipocampo, y cada uno de ellos emularía el funcionamiento de esa rodaja de hipocampo. Están además reduciendo el ruido debido a la densidad de electrodos (muchos electrodos en muy poco espacio producen interferencias entre sí).
Sobre cómo unir durante algún tiempo las neuronas y los electrodos, se han hecho también abundantes trabajos. Cultivos de cerebro neonatal se han conseguido adherir a chips y hechos funcionar durante alguna semana con buenos resultados.


Échale un ojo:

Theodore W. Berger, Michael Baudry, Roberta Diaz Brinton, Jim-Shih Liaw, Vasilis Z. Marmarelis, Alex Yoondong Park, Bing J. Sheu y Armand R. Tanguay, JR. "Brain-Implantable Biomimetic Electronics as the Next Era in Neural Prosthetics," Proceedings of the IEEE, vol. 89, No 7, 2001.

2003-04-02 | Ctugha | 7 Comentarios | Enlázame | Imprímeme

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Comentarios

1
De: JJ Fecha: 2003-04-02 19:51

No estoy muy seguro de que merezca la pena mezclar neuronas y silicio. No sería más razonable estudiar mejor la química del cerebro, o sus campos magnéticos y eléctricos, para poder enviar/recibir información? O incluso hacer un interfaz cerebro-cerebro, con el segundo cerebro creado con ingeniería genética? No sé, es que eso de meter cosas en el cerebro, no me acaba de hacer gracia. Además, creo que se ha demostrado que corrientes eléctricas, incluso pequeñas, aplicadas al cerebro, a largo plazo acaban causando cáncer.



2
De: Ctugha Fecha: 2003-04-03 03:07

El plan de esta gente es reparar daños localizados empleando chips que sustituyan las neuronas dañadas. Están demostrando que la mayoría del trabajo necesario para el objetivo ya está en sus primeros pasos, y tienen un programa de investigación muy interdisciplinar acorde con ello. Sobre construir cerebro con ingeniería genética, yo no sé; sobre daños causados por electrodos, tampoco. Pero igual una técnica basada en células madre sí pueda suplir las neuronas dañadas mediante la regeneración del tejido (algo muy similar a instalar uno de los chips de Berger, sólo que ahorrándote la investigación en miniaturización, relaciones I/O de neuronas, etc)



3
De: Ctugha Fecha: 2003-04-09 17:31

Se vé en la tele a una ancianita con Parkinson. Se ha implantado una pila y un electrodo. Cuando pulsa un botón en un mando a distancia, paran los temblores. Tiene pinta de estar bien, aunque mucho más basto que el sistema de Berger.



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