Publicado en septiembre de 2025 en Nature Communications, este neurón artificial diseñado en UMass Amherst funciona a 0,1 voltios. Procesa señales biológicas sin necesidad de amplificación pesada. Esta promesa representa un cambio de escala para la bioelectrónica, los sensores médicos y la interfaz con células vivas.
Por qué los antiguos neurones artificiales eran demasiado exigentes y ruidosos para comunicarse con lo vivo
Durante años, los prototipos encontraron el mismo obstáculo. Enviaban señales demasiado fuertes, por lo que los investigadores debían amplificar, filtrar y corregir. Al final, la señal útil se perdía en un dispositivo pesado, poco eficiente y mal adaptado a las células vivas.
Según el equipo de la Universidad de Massachusetts en Amherst, las versiones anteriores requerían mucha más tensión y consumían cien veces más energía. Esta diferencia obstaculizaba la interfaz directa con células biológicas y reducía la aplicabilidad práctica de estos neurones electrónicos.
A 0,1 voltios, el nuevo dispositivo finalmente imita el ritmo eléctrico del cuerpo y cambia las reglas del juego
La gran innovación radica en la tensión de funcionamiento. El nuevo neurón opera a 0,1 voltios, un nivel similar al de las señales biológicas. Esta proximidad evita la descarga eléctrica de los antiguos sistemas y hace que el intercambio sea mucho más creíble en un entorno húmedo.
El núcleo del sistema se basa en nanohilos proteicos producidos por la bacteria Geobacter sulfurreducens. Estas estructuras son utilizadas en un memristor, un componente que reacciona, memoriza y libera corriente. Como resultado, la respuesta eléctrica se asemeja más a la de un neurón biológico.
Otro punto clave es que el equipo no optó por un método óptico para conectar la máquina y lo vivo. Ha mantenido una lógica eléctrica clásica. Esta elección acerca la dinámica neuronal a las condiciones naturales y simplifica la integración en futuros dispositivos bioelectrónicos.
Lo que la experiencia ha demostrado realmente con células cardíacas y por qué el matiz es importante aquí
El resultado más sólido aún no implica un cerebro humano conectado a una máquina. Los investigadores han conectado su neurón artificial a células cardíacas cultivadas para leer señales en tiempo real. Este matiz es importante porque sitúa el anuncio en su verdadero contexto.
En sus pruebas, el dispositivo distinguió un estado normal de uno modificado por un medicamento, observando la frecuencia de las señales. Esta lectura directa sugiere un filtrado en tiempo real de la información biológica, con menos electrónica intermedia y menores pérdidas.
Desde sensores médicos más eficientes hasta interfaces cerebro-máquina, cómo este avance puede cambiar realmente las cosas
El beneficio más inmediato se refiere a los sensores portátiles y los dispositivos médicos. Hoy en día, muchos amplifican las señales del cuerpo antes de su análisis. Con circuitos más eficientes, este paso podría ser más ligero, lo que reduciría el tamaño, la complejidad y el consumo.
Luego, la investigación apunta a sistemas neuromórficos más efectivos. El cerebro procesa una gran cantidad de información con muy poca energía. Al acercar los parámetros electrónicos a los valores biológicos, la eficiencia energética deja de ser un eslogan y se convierte en un objetivo creíble.
Sin embargo, aún quedan pasos importantes antes de lograr una interfaz cerebro-máquina exitosa. Los investigadores deben demostrar la estabilidad, la biocompatibilidad y la escalabilidad. Sin embargo, la barrera de tensión finalmente ha sido superada, y a menudo es este detalle el que decide el paso del laboratorio al uso práctico.
