¿Es la creación de células cerebrales artificiales el futuro de la reparación de lesiones cerebrales?

El cerebro es un órgano asombroso formado por una red de células que realizan funciones sumamente complejas. Cuando se lesiona y las células cerebrales sufren daños permanentes, muchas veces no hay remedio disponible, pero eso podría estar a punto de cambiar. Los investigadores han inventado la primera neurona artificial que puede reproducir las mismas funciones que una célula cerebral orgánica.

Funcionando como una célula cerebral orgánica

Las neuronas artificiales pueden convertir señales químicas en impulsos eléctricos, así como comunicarse con otros tipos de células humanas. No hay componentes vivos en el interior de las neuronas a pesar de lo bien que interactúan con las células vivas.

“Nuestra neurona artificial está hecha de polímeros conductores y funciona como una neurona humana”, dijo la investigadora principal Agneta Richter-Dahlfors, profesora del Departamento de Neurociencia del Instituto Karolinska en Suecia.

Actualmente, las neuronas tienen aproximadamente el tamaño de la punta de un dedo. Sin embargo, los investigadores están trabajando en un método para reducirlas a un tamaño compatible para implantes en humanos.

Los investigadores esperan que algún día estas neuronas artificiales puedan utilizarse como reemplazo de células nerviosas dañadas en humanos. También podrían brindar oportunidades para el desarrollo de nuevos tratamientos para lesiones de la médula espinal y otros trastornos neurológicos.

Superar obstáculos en el desarrollo

Los intentos anteriores de estimular las células cerebrales se han limitado al uso de impulsos eléctricos. Así es como se envía y recibe información dentro de la célula. En el cuerpo humano, las neuronas se comunican entre sí mediante señales químicas.

Para superar este obstáculo, los investigadores conectaron bombas de iones electrónicos orgánicos a las neuronas artificiales mediante biosensores basados ​​en enzimas. El equipo logró finalmente cerrar la brecha entre la comunicación química celular artificial y orgánica.

“El componente sensor de la neurona artificial detecta un cambio en las señales químicas en una placa y lo traduce en una señal eléctrica”, explicó Richter-Dahlfors. “Esta señal eléctrica se traduce a continuación en la liberación del neurotransmisor acetilcolina en una segunda placa, cuyo efecto sobre las células humanas vivas se puede controlar”.

Analizando posibles aplicaciones futuras

Las neuronas artificiales no sólo podrían comunicarse con otras células cercanas, sino también a grandes distancias. Los investigadores plantean la teoría de que cuando las neuronas artificiales puedan incorporarse a sistemas biológicos complejos, podrían ser capaces de eludir o reemplazar células dañadas.

De esta manera, si se implantaran en seres humanos , podrían restaurar la función en pacientes que han quedado paralizados. También podrían servir para restaurar la función después de lesiones cerebrales.

“Mediante el uso de este tipo de detección y administración autorreguladas, o posiblemente mediante un control remoto, se pueden vislumbrar nuevas y apasionantes oportunidades para futuras investigaciones y tratamientos de trastornos neurológicos”, comentó Richter-Dahlfors.

Es necesario realizar más investigaciones

“A continuación, nos gustaría miniaturizar este dispositivo para poder implantarlo en el cuerpo humano”, afirma Richter-Dahlfors. “Prevemos que en el futuro, añadiendo el concepto de comunicación inalámbrica, el biosensor podría colocarse en una parte del cuerpo y desencadenar la liberación de neurotransmisores en lugares distantes”.

También existe la posibilidad de que algún día se utilice la tecnología para complementar las capacidades mentales cotidianas , desde aumentar la capacidad de almacenamiento de la memoria hasta acelerar el procesamiento. Esas opciones suenan más a ciencia ficción cibernética que a medicina futurista. Solo el tiempo dirá a dónde nos llevan estos avances.

Para las personas con lesiones cerebrales o de la médula espinal, estos avances podrían cambiarles la vida. ¿Qué opinas sobre este tipo de avances tecnológicos?

—El diario alternativo

Fuentes:
http://www.sciencealert.com/scientists-build-an-artificial-neuron-that-fully-mimics-a-human-brain-cell
http://news.cision.com/karolinska-institutet/r/artifical-neuron-mimicks-function-of-human-cells,c9796303
http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0956566315300610