Un equipo de ingenieros de la Universidad Northwestern, en Estados Unidos, ha logrado crear neuronas artificiales impresas capaces de emitir señales eléctricas que activan células cerebrales vivas de ratones. El avance, publicado en la prestigiosa revista Nature Nanotechnology, abre la puerta a una nueva generación de prótesis neuronales y dispositivos que podrían devolver la audición, la visión o el movimiento a millones de personas.
El equipo, liderado por el investigador Mark Hersam, desarrolló estos dispositivos utilizando materiales blandos e imprimibles que imitan la estructura y el comportamiento del cerebro humano. La clave está en una serie de tintas electrónicas formuladas a partir de láminas a nanoescala de disulfuro de molibdeno, que actúa como semiconductor, y grafeno, que funciona como conductor eléctrico. Ambos materiales se depositan mediante una técnica de impresión por chorro de aerosol, lo que permite fabricar las neuronas artificiales de forma flexible y a bajo coste.
Lo que hace único a este dispositivo es su capacidad para generar patrones de señalización complejos, similares a los de las neuronas biológicas. Mientras que los dispositivos electrónicos convencionales producen impulsos simples, estas neuronas artificiales emiten picos individuales, descargas continuas y patrones de ráfagas, imitando con precisión la forma en que se comunican las neuronas reales. Cada neurona artificial puede así codificar más información y realizar funciones más sofisticadas que cualquier dispositivo anterior.
Los resultados fueron contundentes: los picos de voltaje generados por las neuronas artificiales coincidieron con las características biológicas clave de las neuronas vivas, como la sincronización y la duración de los picos de voltaje. Al probarlos en cortes del cerebelo de ratón, los dispositivos activaron de forma fiable los circuitos neuronales, desencadenando actividad en las neuronas reales de manera similar a las señales naturales del cerebro.
Este logro supone un paso decisivo hacia la creación de interfaces cerebro-máquina verdaderamente funcionales. Las aplicaciones potenciales incluyen neuroprótesis de nueva generación: implantes para recuperar la audición en personas sordas, restaurar la visión en pacientes con ceguera o devolver la capacidad de movimiento a personas con parálisis. Además, la tecnología podría impulsar el desarrollo de sistemas informáticos más eficientes energéticamente, inspirados en la arquitectura del cerebro, reduciendo drásticamente el número de componentes necesarios.
Para España y Latinoamérica, este avance tiene implicaciones directas en el sector de la neurotecnología y la salud digital. Centros de investigación como el Instituto Cajal del CSIC en Madrid, el Centro de Neurociencias de la Universidad Miguel Hernández en Alicante o el Instituto de Neurociencias de la UNAM en México llevan años trabajando en interfaces neuronales. La técnica de impresión desarrollada por Northwestern podría abaratar significativamente la producción de estos dispositivos, haciendo más accesible la neurotecnología en países con presupuestos de investigación más limitados.
El mercado global de interfaces cerebro-máquina, dominado hasta ahora por empresas como Neuralink de Elon Musk o Synchron, podría verse transformado por esta aproximación basada en materiales impresos. A diferencia de los implantes invasivos actuales, que requieren cirugía compleja, las neuronas impresas de Northwestern ofrecen una alternativa más flexible, biocompatible y potencialmente menos invasiva.
El equipo de Hersam ya trabaja en los próximos pasos: perfeccionar la integración de estos dispositivos con tejido nervioso vivo durante períodos prolongados y escalar la producción. Si los ensayos clínicos confirman los resultados obtenidos en laboratorio, podríamos estar ante uno de los avances más significativos en neurotecnología de la última década, con el potencial de transformar la vida de millones de personas con discapacidades sensoriales o motoras en todo el mundo.
Redacción
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