O que você imagina se perder o termo "neurônios artificiais"? Certamente algo como fios revestidos que são regularmente mostrados para nós em filmes de ficção científica. No entanto, na vida, tudo parece diferente. Embora, reconhecidamente, não seja menos futurista e interessante. Por exemplo, uma equipe internacional de cientistas inventou recentemente neurônios artificiais em chips de silício que se comportam exatamente como os reais. Este é o primeiro dispositivo desse tipo. Que, além disso, é adequado para transplante humano.
Por que os neurônios artificiais são necessários?
De acordo com o site da University of Bath (Reino Unido), os novos neurônios artificiais são excelentes para o tratamento de doenças crônicas, como insuficiência cardíaca, doença de Alzheimer e outros problemas associados à degeneração das fibras nervosas. É extremamente importante que os neurônios artificiais não só se comportem da mesma forma que os neurônios biológicos, mas também praticamente não precisem de uma fonte de energia (a bateria embutida "vai durar toda a vida"), o que os torna ideais para uso em implantes médicos e outros bioelétricos dispositivos.
A equipe de pesquisa, liderada pela Universidade de Bath e incluindo pesquisadores das universidades de Bristol, Zurique e Auckland, argumenta que os neurônios artificiais respondem a sinais elétricos do sistema nervoso como os reais, como muitos vêm tentando há décadas.
Além disso, os especialistas dão um exemplo do uso da tecnologia. Por exemplo, na insuficiência cardíaca, os neurônios na base do cérebro não respondem adequadamente aos sinais do sistema nervoso e, por sua vez, não enviam os sinais corretos ao coração, que não está funcionando como deveria. Substituir neurônios "quebrados" por artificiais resolve esse problema.
Um dos principais desafios do projeto foi a resposta não linear dos neurônios. As respostas dos neurônios podem ser imprevisíveis: se o sinal enviado for muito forte, não é absolutamente necessário que a resposta seja a mesma. Cálculos matemáticos e modelagem cuidadosa com base nessas respostas não lineares permitiram a criação de neurônios artificiais que respondem a estímulos da mesma forma que tecidos vivos saudáveis.
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Depois de inferir padrões de modelos matemáticos, os cientistas desenvolveram chips de silício que reproduziam fielmente os canais iônicos biológicos (um dos principais componentes que fornecem a função condutora dos neurônios) antes de provar que seus "neurônios de silício" imitavam com precisão o funcionamento dos reais.
A criação de tais neurônios sugere que agora é possível substituir vias e células velhas ou já mortas com sua ajuda, a fim de restaurar várias funções do corpo. Em particular, a nova invenção será útil para pacientes com doença de Alzheimer em desenvolvimento e outras condições semelhantes.
Vladimir Kuznetsov
