Las enfermedades
neurodegenerativas y las enfermedades cardíacas han sido durante mucho tiempo
una causa importante de preocupación para innumerables pacientes y sus familias
en todo el mundo. Las personas que padecen Alzheimer y otros trastornos neurodegenerativos,
así como insuficiencia cardíaca, enfrentan desafíos insuperables que, en
ocasiones, pueden ser imposibles de superar. Sin embargo, ¡la esperanza podría
estar en el horizonte!
Neuronas artificiales: un nuevo descubrimiento que podría ayudar a combatir
las enfermedades del corazón
Un equipo internacional de
científicos, dirigido por una unidad de la Universidad de Bath en Inglaterra
junto con otros colaboradores, ha inventado lo que se llama ‘chips cerebrales’
diminutos. Se trata básicamente de células nerviosas artificiales, las primeras
de su tipo en el mundo, en chips de silicio que ayudarán a combatir
enfermedades crónicas como el Alzheimer, la insuficiencia cardíaca y otras
enfermedades neurodegenerativas. Los investigadores han explicado que estas
neuronas artificiales podrían ayudar a reemplazar las neuronas que se han
perdido por enfermedades degenerativas. Este es principalmente el caso de las
personas que usan implantes médicos para tratar afecciones como la
insuficiencia cardíaca y el Alzheimer. El equipo modeló y obtuvo con éxito
ecuaciones para explicar cómo responden las neuronas a los estímulos eléctricos
de otros nervios. Este es un proceso complicado ya que las respuestas no son
lineales. Luego pasaron a diseñar chips de silicio que imitaban con precisión
neuronas vivas reales y respondían a una vasta serie de estimulaciones. El
equipo de investigación duplicó con precisión toda la dinámica de las neuronas
del hipocampo y las neuronas respiratorias en ratas. Esto se realizó bajo una amplia
gama de estímulos. “Hasta ahora, las neuronas han sido como cajas negras, pero
hemos logrado abrir la caja negra y mirar adentro”, dijo a la prensa el líder
de la investigación Alain Nogaret. “Nuestro trabajo es un cambio de paradigma
porque proporciona un método robusto para reproducir las propiedades eléctricas
de las neuronas reales con todo lujo de detalles”, añadió.
¿Cómo ayudarán las neuronas artificiales a combatir diferentes problemas de
salud?
Se dice que estas neuronas
artificiales se comportarán como si fueran reales, lo que significa que
replicarán lo que hacen las células nerviosas de forma natural. Las neuronas
transportan las señales nerviosas del cerebro al resto del cuerpo. Las neuronas
de las personas con demencia generalmente se deterioran o mueren. Ahí es donde
estas neuronas artificiales podrían ayudar a reemplazar esas neuronas en
descomposición y potencialmente curar o brindar algún alivio a esos pacientes.
Las neuronas artificiales tendrán la capacidad de reparar los biocircuitos
infectados duplicando su función saludable y respondiendo a la
retroalimentación biológica para revivir las funciones corporales. Por ejemplo,
en algunos casos de insuficiencia cardíaca, las neuronas del cerebro humano no
responden a la retroalimentación del sistema nervioso. Por lo tanto, el corazón
no recibe las señales adecuadas del sistema nervioso y no bombea como debería.
La capacidad de las neuronas artificiales para replicar funciones saludables
del circuito biológico ayudará a transferir la retroalimentación al sistema
nervioso, en este caso, y responderá de una manera como cuando esta conexión
entre el cerebro y el corazón era saludable. Lo mismo se aplicará también en
caso de una lesión de la médula espinal donde los procesos de las neuronas se
han cortado, y las neuronas artificiales podrán reconectar las vías neurales en
el lugar de la lesión.
¿Qué tan factibles son estas neuronas artificiales?
Los investigadores ahora están
trabajando en el desarrollo de marcapasos inteligentes que, con la ayuda de
estas neuronas artificiales, ayudarán a que el corazón entre en acción.
Básicamente, los marcapasos utilizarán las neuronas artificiales para
reaccionar a la presión inmediata que se ejerce sobre el corazón. En la
actualidad, el enfoque de los investigadores está en la insuficiencia cardíaca,
ya que creen que esta nueva tecnología ofrecerá mejoras significativas en la vida
de los pacientes cardíacos. “Más allá de la insuficiencia cardíaca, cualquier
enfermedad neurodegenerativa o enfermedad de los canales iónicos se
beneficiaría naturalmente de las neuronas artificiales. Las convulsiones, la
enfermedad de Alzheimer, la enfermedad de Parkinson son enfermedades que vienen
a la mente y donde se necesitan soluciones novedosas en la comunidad médica”,
agregaron. Curiosamente, estos chips requieren solo 140 nanoWatts de potencia,
eso es solo una milmillonésima parte de la potencia de un microprocesador, lo
que los hace muy convenientes para los implantes.
¿El futuro?
Este podría ser un paso
revolucionario en la ciencia moderna y los dispositivos médicos. También abre
varios horizontes para las personas que padecen enfermedades neurológicas y, en
particular, para las que han sufrido insuficiencia cardíaca. Esperamos que esto
eventualmente ayude genuinamente a hacer la vida más fácil para los pacientes
con ataque cardíaco y otras personas con enfermedades degenerativas. JQR
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