Novo estudo permite que neurônios artificiais e cerebrais se conectem pela web

As funções cerebrais são possíveis graças a circuitos de neurônios spiking, conectados entre si por ligações microscópicas, mas altamente complexas chamadas sinapses. Neste novo estudo, publicado na revista científica Nature Scientific Reports , os cientistas criaram uma rede neural híbrida em que neurônios biológicos e artificiais em diferentes partes do mundo foram capazes de se comunicar pela Internet através de um hub de sinapses artificiais feitas usando nanotecnologia de ponta. É a primeira vez que os três componentes se reúnem em uma rede unificada.

Ilustração cérebro-digital. Fonte: ScienceDaily.

Durante o estudo, pesquisadores da Universidade de Pádua, na Itália, cultivaram neurônios de rato em seu laboratório, enquanto parceiros da Universidade de Zurique e da ETH Zurique criaram neurônios artificiais em microchips de silício. O laboratório virtual foi reunido por meio de uma configuração elaborada de controle de sinapses nanoeletrônicas desenvolvida na Universidade de Southampton. Esses dispositivos sinápticos são conhecidos como memristores.

Os pesquisadores de Southampton capturaram eventos de cravação enviados pela internet a partir de neurônios biológicos na Itália e depois os distribuíram para as sinapses memristivas. As respostas foram enviadas aos neurônios artificiais de Zurique também na forma de atividade de cravação. O processo funciona simultaneamente em sentido inverso também; de Zurique a Pádua. Assim, neurônios artificiais e biológicos foram capazes de se comunicar bidirecionalmente e em tempo real.

Themis Prodromakis, professor de nanotecnologia e diretor do Centro de Fronteiras Eletrônicas da Universidade de Southampton, disse que “um dos maiores desafios na realização de pesquisas desse tipo e nesse nível tem sido a integração de tecnologias de ponta distintas e conhecimentos especializados que não são normalmente encontrado sob o mesmo teto. Ao criar um laboratório virtual, conseguimos isso. “

Os pesquisadores agora antecipam que sua abordagem despertará o interesse de várias disciplinas científicas e acelerará o ritmo da inovação e do avanço científico no campo da pesquisa de interfaces neurais. Em particular, a capacidade de conectar tecnologias diferentes em todo o mundo é um passo em direção à democratização dessas tecnologias, removendo uma barreira significativa à colaboração.

O professor Prodromakis acrescentou: “Estamos muito empolgados com esse novo desenvolvimento. Por um lado, ele estabelece as bases para um novo cenário que nunca foi encontrado durante a evolução natural, onde neurônios biológicos e artificiais estão ligados entre si e se comunicam através de redes globais; lançando as bases para Internet da Neuroeletrônica. Por outro lado, traz novas perspectivas para as tecnologias neuroproséticas, abrindo caminho para pesquisas sobre a substituição de partes disfuncionais do cérebro por chips de IA “.

A pesquisa foi financiada pelo programa EU Future and Emerging Technologies, bem como pelo Conselho de Pesquisa em Engenharia e Ciências Físicas do Reino Unido. O professor Prodromakis também possui uma cadeira da Royal Academy of Engineering em Tecnologias Emergentes, com foco no desenvolvimento de soluções de hardware de IA com eficiência energética.

Fonte: ScienceDaily

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