Un grupo de científicos del CNRS y de la Ecole Normale Supérieure – PSL , ha logrado recrear un modelo neuronal a partir de células sintéticas, las cuales tienen la capacidad del almacenamiento de recuerdos.
En el modelo creado, los iones se agrupan para transportar una carga eléctrica a través de un líquido confinado en un espacio tan estrecho como el existente al interior de una célula nerviosa.
Los investigadores desarrollaron un sistema que imita el proceso de generación de potenciales de acción, picos en la actividad eléctrica generada por las neuronas que son la base de la actividad cerebral. Para generar un potencial de acción, una neurona comienza a dejar entrar más iones positivos, que son atraídos por los iones negativos dentro de la célula. El potencial eléctrico, o voltaje a través de la membrana celular, hace que se abran puertas en la celda llamadas canales iónicos activados por voltaje , lo que aumenta la carga aún más antes de que la celda alcance un pico y vuelva a la normalidad unos milisegundos más tarde. Luego, la señal se transmite a otras células, lo que permite que la información viaje por el cerebro.
Para imitar los canales iónicos activados por voltaje, el equipo de investigación modeló una capa delgada de agua entre láminas de grafeno, estas capas de agua en las simulaciones tenían 1,2 o 3 moléculas de profundidad, que los investigadores caracterizaron como una hendidura casi bidimensional.
Lydéric Bocquet uno de los autores de la investigación, mencionó:
“Los investigadores querían usar este entorno bidimensional porque las partículas tienden a reaccionar mucho más fuertemente en 2 dimensiones que en 3, y exhiben propiedades diferentes en 2 dimensiones, por lo que los investigadores pensaron que podrían ser útiles para su experimento”.
Desde que realizó esta investigación con simulaciones por computadora, Bocquet dice que él y sus colaboradores de la Universidad de Manchester en el Reino Unido han dado vida a su teoría, usándola para crear una sinapsis artificial, la parte de una neurona que transmite señales eléctricas, y han comenzó a realizar experimentos con él.
“Es emocionante porque ahora es un patio de recreo. Podemos explorar estas cosas de forma activa”, añade Boquet.
Los científicos preveen que este mecanismo sea útil y funcional en un futuro lejano, en el cual se logre el desarrollo de computadoras tan ‘energoeficientes’ como el tejido cerebral, a futuro cercano, proyectan las investigaciones necesarias para colaborar con los científicos en la comprensión sobre como se lleva acabo el proceso de la información en el cerebro.
Las pruebas realizadas forman parte de la experimentación para el desarrollo de una sinapsis artificial.
El estudio ha sido publicado en la revista Science.
Este trabajo teórico lo sigue llevando a cabo de forma experimental el equipo francés, en colaboración con científicos de la Universidad de Manchester (Reino Unido).
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