Um neur\u00f4nio artificial pequeno o suficiente para caber na ponta de um dedo foi criado por cientistas, que esperam que a tecnologia possa ser usada para ajudar os pacientes a superar paralisia e doen\u00e7as cr\u00f4nicas.<\/p>\n
Os neur\u00f4nios bi\u00f4nicos foram desenvolvidos para imitar as c\u00e9lulas do sistema nervoso \u2013 recebendo sinais el\u00e9tricos de c\u00e9lulas nervosas saud\u00e1veis e enviando-os para neur\u00f4nios em outros m\u00fasculos e \u00f3rg\u00e3os do corpo.<\/p>\n
Foi uma \u201ctarefa desafiadora\u201d devido \u00e0 biologia complexa e \u00e0 dificuldade em prever como os neur\u00f4nios respondem, disse Alain Nogaret, da Universidade de Bath.<\/p>\n
Ele disse que espera que o dispositivo possa ser usado em implantes m\u00e9dicos para tratar doen\u00e7as como insufici\u00eancia card\u00edaca e Alzheimer, j\u00e1 que requer t\u00e3o pouca energia.<\/p>\n
O min\u00fasculo chip de neur\u00f4nio artificial tem menos de meia polegada de di\u00e2metro e usa apenas cerca de um bilion\u00e9simo da energia necess\u00e1ria para um microprocessador como o usado em um computador ou telefone celular.<\/p>\n
Um neur\u00f4nio \u00e9 um tipo de c\u00e9lula que carrega impulsos el\u00e9tricos ao redor do sistema nervoso para transportar informa\u00e7\u00f5es ou retransmitir sinais de uma parte do corpo para outra.<\/p>\n
\u201cAt\u00e9 agora, os neur\u00f4nios eram como caixas pretas, mas conseguimos abrir a caixa preta e espiar por dentro\u201d, disse o professor Nogaret, pesquisador principal.<\/p>\n
\u201cNosso trabalho est\u00e1 mudando de paradigma porque fornece um m\u00e9todo robusto para reproduzir as propriedades el\u00e9tricas de neur\u00f4nios reais em m\u00ednimos detalhes\u201d.<\/p>\n
Ele disse que eles foram capazes de replicar todas as diferentes c\u00e9lulas nervosas do c\u00e9rebro e do sistema nervoso e esperam que possam ser usadas em implantes de biotecnologia para ajudar pessoas com doen\u00e7as de longo prazo, substituindo fun\u00e7\u00f5es que falham devido a doen\u00e7as.<\/p>\n
A equipe de pesquisadores do Reino Unido e da Nova Zel\u00e2ndia diz que agora podem imitar a resposta de neur\u00f4nios biol\u00f3gicos reais.<\/p>\n
Algumas das aplica\u00e7\u00f5es pr\u00e1ticas incluem marcapassos inteligentes que n\u00e3o apenas estimulam o cora\u00e7\u00e3o a bombear a um ritmo constante, mas usam esses neur\u00f4nios para responder em tempo real \u00e0s demandas impostas ao cora\u00e7\u00e3o \u2013 replicando um cora\u00e7\u00e3o saud\u00e1vel.<\/p>\n
Os pesquisadores dizem que outras aplica\u00e7\u00f5es poss\u00edveis podem estar no tratamento de doen\u00e7as como Alzheimer e doen\u00e7as degenerativas neuronais de maneira mais geral.<\/p>\n
\u201cPodemos estimar com precis\u00e3o os par\u00e2metros que controlam o comportamento de qualquer neur\u00f4nio com alta certeza\u201d, disse o professor Nogaret.<\/p>\n
\u201cCriamos modelos f\u00edsicos do hardware e demonstramos sua capacidade de imitar com \u00eaxito o comportamento de neur\u00f4nios vivos reais.<\/p>\n
\u201cNossa terceira inova\u00e7\u00e3o \u00e9 a versatilidade do nosso modelo, que permite a inclus\u00e3o de diferentes tipos e fun\u00e7\u00f5es de uma variedade de neur\u00f4nios mam\u00edferos complexos\u201d.<\/p>\n
Eles dizem que constru\u00edram neur\u00f4nios do hipocampo e respirat\u00f3rios que poderiam ser usados para reparar biocircuitos doentes e substitu\u00ed-los por circuitos artificiais.<\/p>\n
O maior avan\u00e7o foi na redu\u00e7\u00e3o dos requisitos de energia das novas c\u00e9lulas artificiais, de acordo com o professor Nogaret.<\/p>\n
\u201cNossos neur\u00f4nios precisam apenas de 140 nanowatts de pot\u00eancia\u201d, disse ele.<\/p>\n
\u201cIsso \u00e9 um bilion\u00e9simo do requisito de energia de um microprocessador, usado por outras tentativas de produzir neur\u00f4nios sint\u00e9ticos.<\/p>\n
\u201cIsso torna os neur\u00f4nios adequados para implantes bioeletr\u00f4nicos no tratamento de doen\u00e7as cr\u00f4nicas\u201d.<\/p>\n
Julian Paton, da Universidade de Auckland e pesquisador do estudo, disse que foi um desenvolvimento empolgante que abriu oportunidades biom\u00e9dicas.<\/p>\n
\u2018Isso inclui oportunidades para dispositivos m\u00e9dicos mais inteligentes que direcionam para abordagens de medicina personalizada a uma s\u00e9rie de doen\u00e7as e defici\u00eancias; estamos realmente nos aproximando de uma era bi\u00f4nica na medicina.<\/p>\n
Os pesquisadores dizem que os neur\u00f4nios artificiais podem reparar biocircuitos doentes, replicando sua fun\u00e7\u00e3o saud\u00e1vel e respondendo adequadamente ao feedback biol\u00f3gico para restaurar a fun\u00e7\u00e3o corporal.<\/p>\n
A equipe foi capaz de modelar e derivar equa\u00e7\u00f5es para explicar como os neur\u00f4nios respondem a est\u00edmulos el\u00e9tricos de outros nervos \u2013 algo mais complicado pelo fato de os neur\u00f4nios serem inerentemente \u201cn\u00e3o lineares\u201d.<\/p>\n
\u201cSe um sinal se torna duas vezes mais forte, n\u00e3o deve necessariamente provocar uma rea\u00e7\u00e3o duas vezes maior \u2013 pode ser tr\u00eas vezes maior ou metade do tamanho\u201d, disse o professor Nogaret.<\/p>\n
Eles foram capazes de usar essas informa\u00e7\u00f5es para criar um chip de sil\u00edcio que \u2018modelava com precis\u00e3o os canais de \u00edons biol\u00f3gicos\u2019 antes de finalmente provar que seus chips imitavam neur\u00f4nios vivos reais e respondem a uma s\u00e9rie de est\u00edmulos.<\/p>\n
O professor Giacomo Indiveri, outro co-autor do estudo, da Universidade de Zurique, acrescentou: \u201cEste trabalho abre novos horizontes para o design de chips neurom\u00f3rficos, gra\u00e7as \u00e0 sua abordagem \u00fanica para identificar par\u00e2metros cruciais dos circuitos anal\u00f3gicos\u201d.<\/p>\n
A pesquisa \u2013 realizada em colabora\u00e7\u00e3o com as Universidades de Bristol, Zurique e Auckland \u2013 foi publicada na revista Nature Communications.<\/p>\n
Fonte: Revista Sa\u00fade<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"
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