Optogenética: veja como neurônios artificiais e reais podem se comunicar por meio da luz

Em 2015 vimos uma descoberta incrível: cientistas conseguiram criar o primeiro neurônio artificial que conseguia simular uma célula humana. 5 anos depois temos mais novidades a respeito dessa criação incrível que pode ser utilizada para substituir partes do cérebro no futuro, o que seria incrivelmente benéfico para pacientes com lesões nesse órgão.

A novidade parte de uma equipe internacional que está desenvolvendo um projeto que agora permite a comunicação de neurônios reais e artificiais utilizando um método peculiar: a luz. Chamada de optogenética, a técnica não utiliza sinais elétricos como os vistos até o momento, ela utiliza luz para criar um meio de comunicação com neurônios reais por meio do seu ritmo.

Para isso funcionar, no entanto, é preciso que neurônios reais sejam modificados também. Na amostra abaixo, você pode ver uma rede neural cultivada em laboratório em quatro semanas. Ela foi projetada para produzir proteínas sensíveis a luz derivadas de algas que reagem a iluminação azul.

Os cientistas, então, utilizaram uma rede artificial de neurônios, como a vista acima, que mede apenas 0,8 por 0,8 milímetros para produzir ritmos binários de luz azul. O GIF acima mostra a resposta capturada com sensores de cálcio e eletrodos.

"A chave para o nosso sucesso foi entender que os ritmos dos neurônios artificiais tinham que coincidir com os dos neurônios reais. Uma vez que conseguimos fazer isso, a rede biológica foi capaz de responder às 'melodias' enviadas pelo artificial."

Apesar disso, cientistas dizem que a matriz de eletrodos era quatro vezes maior do que a área que eles imaginavam que seria alcançada pelo sinal, logo, pode ser que eles não tenham captado a resposta completa.

Por enquanto, a pesquisa foi capaz de dar informações que, no futuro, podem permitir a criação de neuropróteses eficientes. No momento, a dificuldade é alcançar um único neurônio ao invés de um pequeno grupo, que foi o resultado obtido. Porém, graças aos resultados obtidos agora, isso pode ser possível num futuro, para criar uma comunicação efetiva entre essas próteses e o cérebro humano.