Um neurônio artificial que pode receber e liberar dopamina

TX, 09/08/2022 

Por Bob Yirka 

Uma equipe de pesquisadores da Universidade de Correios e Telecomunicações de Nanjing e da Academia Chinesa de Ciências na China e da Universidade Tecnológica de Nanyang e da Agência de Tecnologia e Pesquisa Científica em Cingapura desenvolveram um neurônio artificial capaz de se comunicar usando o neurotransmissor dopamina. Eles publicaram sua criação e seus usos esperados na revista Nature Electronics.

Como os pesquisadores observam, a maioria das interfaces cérebro-máquina dependem de sinais elétricos como meio de comunicação, e esses sinais geralmente são unidirecionais. Os sinais elétricos gerados pelo cérebro são lidos e interpretados; sinais não são enviados para o cérebro. Nesse novo esforço, os pesquisadores deram um passo para criar uma interface cérebro-máquina que possa se comunicar em ambas as direções e não se baseie em sinais elétricos. Em vez disso, é quimicamente mediado.

O trabalho envolveu a construção de um neurônio artificial que pudesse detectar a presença de dopamina e também produzir dopamina como mecanismo de resposta. O neurônio é feito de grafeno (uma única folha de átomos de carbono) e um eletrodo de nanotubo de carbono (uma única folha de átomos de carbono enrolada em um tubo). Eles então adicionaram um sensor capaz de detectar a presença de dopamina e um dispositivo chamado memristor que é capaz de liberar dopamina usando um hidrogel ativado por calor, ligado a outra parte de seu neurônio artificial.

Os pesquisadores testaram a capacidade de seu neurônio artificial de se comunicar colocando-o em uma placa de Petri com algumas células cerebrais coletadas de um rato. Eles descobriram que era capaz de sentir e responder à dopamina criada e enviada pelas células cerebrais do rato e também produzir algumas suas próprias, que então produziam uma resposta nas células cerebrais do rato. Eles também descobriram que poderiam ativar uma pequena amostra de músculo de camundongo enviando dopamina para um nervo ciático, que foi usado para mover a mão de um robô.

Os pesquisadores observam que o memristor pode ser programado para gerar e enviar diferentes quantidades de dopamina, dependendo da aplicação, assim como as células cerebrais. Eles reconhecem que sua configuração é bastante volumosa, o que limitaria seu uso como interface cérebro-máquina, mas observam que pode ser utilizável em sua forma atual em um dispositivo protético.

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Fonte:https://techxplore.com/news/2022-08-artificial-neuron-dopamine.html