Cientistas criaram neurônios artificiais que imitam de maneira impressionante o comportamento dos neurônios biológicos. Esses novos dispositivos não apenas emitem sinais elétricos como também reagem a estímulos químicos e utilizam energia de forma semelhante.
Esse avanço foi publicado em 29 de setembro na revista *Nature Communications* e representa um passo significativo na integração de dispositivos eletrônicos com o corpo humano.
Anteriormente, neurônios artificiais eram capazes de simular a atividade elétrica das células nervosas, mas precisavam de voltagens muito mais altas que as encontradas em sistemas biológicos. Isso tornava impossível o contato direto com tecidos vivos.
No novo estudo, os pesquisadores ajustaram o dispositivo para operar em voltagens similares às dos neurônios naturais. Isso criou uma conexão mais realista entre biologia e eletrônica.
Neurônios funcionais
O modelo desenvolvido combina um memristor, que imita a capacidade do cérebro para armazenar informações elétricas, com um circuito simples feito de resistores e capacitores. Essa estrutura permite que o dispositivo gere pulsos elétricos de cerca de 120 milivolts, semelhante aos potenciais de ação de um neurônio humano. Além disso, o gasto energético por disparo é baixo, aproximando-se do consumo de uma célula nervosa real.
O estudo mostrou que esses neurônios artificiais reagem a substâncias químicas como íons de sódio e dopamina. Ao detectar variações nas concentrações dessas moléculas, o dispositivo altera automaticamente a frequência de seus impulsos elétricos, similar ao comportamento dos neurônios biológicos, que ajustam sua atividade conforme o ambiente químico.
Em um experimento, os cientistas conectaram o neurônio artificial a células cardíacas cultivadas em laboratório. O circuito respondeu em tempo real às atividades elétricas dessas células, sincronizando suas ações de forma autônoma.
Os pesquisadores acreditam que isso abre portas para a criação de uma “ponte” entre circuitos eletrônicos e tecidos orgânicos, possibilitando o desenvolvimento de próteses neurais, sensores médicos e sistemas híbridos que se comuniquem diretamente com o cérebro ou outros órgãos.
Embora o estudo esteja apenas no início e tenha sido realizado em condições controladas, longe do corpo, novos testes são necessários para avaliar a durabilidade e segurança do dispositivo em ambientes biológicos mais complexos.
Esse avanço é considerado um marco na engenharia neuromórfica, que busca replicar o funcionamento do cérebro em sistemas eletrônicos de baixo consumo energético. Especialistas acreditam que, se for possível conectar milhares desses neurônios artificiais entre si e a tecidos vivos, poderemos criar redes híbridas que combinam a adaptabilidade do cérebro humano com a velocidade e precisão das máquinas.
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