BioCruces Bizkaiako eta Ikerbasqueko ikertzaileek argitaratutako ikerketa berri batek –P. Bonifazi doktoreak zuzendua, M. Goldin doktorearen eta J.M. Cortes irakaslearen laguntzarekin– beste ebidentzia bat ekarri du gailu neuroprotesikoetan zirkuitu neuronal simulatuak erabiltzearen gainean; gailu horiek bai burmuineko zirkuitu kaltetuak edo disfuntzionalak ordezkatzeko, bai burmuin lesionatuan informazioaren prozesamendua leheneratzeko gai dira.

Lan hori, P. Bonifazi BioCruceseko Ikerbasque ikertzaileak zuzendua, Tel Aviveko (Israel), Bordeleko (Frantzia) eta Tokioko (Japonia) erakundeen nazioarteko sare baten elkarlanaren ondorioa izan da. Hala, in vitro plataforma berri batean, frogatu dute 100 neuronako neurona-sare artifizial batek sortutako «erritmo» elektrikoetan dagoen informazioa denbora errealean transferi daitekeela neurona-sare biologikoetara irudi optikoen bidez, «erritmoak->irudiak->erritmoak» erako fluxu-diagrama batean.

Neurona-sare biologikoa gai izan da modu eraginkorrean prozesatzeko neurona artifizialek denbora errealean bidalitako irudiak. Neurona-sare artifiziala, zeinak milisegundo baten denbora-bereizmena duen, hau da, burmuineko zelulen parekoa, txartel digital komertzial batean (FPGA motakoa) inplementatu zen in silico, eta horren jarduera irudietan bihurtu zen bideoproiektore komertzial zaharkitu bat erabiliz, non LED argi urdin batekin ordezkatu zen bonbilla. Bideoproiektoreak sortutako irudi urdina txikitu egin zen (0,8 x 0,8 mm) mikroskopio baten bitartez neurona-sare biologiko errealean. Irudi bidezko estimulazio neuronal optikoa optogenetikaren bidez lortu zuten. Esan dezagun optogenetika punta-puntako teknika bat dela: manipulazio genetiko baten ondoren neuronek argi-estimuluei erantzuteko bidea ematen du, erretinako neuronek egiten duten bezala. Sare artifizialaren konfigurazioa doituta, maiztasuna eta atalasea kontuan hartuz, neuronek melodiak hobeto entzun ahal izateko, ikertzaileek frogatu dute posible dela komunikazioa lortzea in silico sarearen eta biologikoaren artean.

Ikerketa hau aurrerapauso bat da gailu neuroprotesikoen garapenean eta erabileran: gailu horiek sare artifizial biomimetikoak baliatu ahalko dituzte burmuineko zirkuitu kaltetuak ordezteko eta zirkuitu horien komunikazioaren eta informazioaren prozesamendua leheneratzeko. Halaber, neuroprotesian estimulazio optogenetikoa erabiltzeak dituen abantailen gaineko ebidentzia osagarri bat eskaini dute egileek: horren bidez, estimulazio elektrikoarekin baino bereizmen espazial eta zelular handiagoa lortu da. Egileen asmoa da etorkizunean antzeko konfigurazio bat egitea animalietan ezartzeko mikrotxipetan.

Gerora, horrelako zirkuitu artifizial neuromorfikoak erabili ahalko dira traumen edo gaixotasunen ondorioz kaltetuta geratu diren burmuineko zirkuituak ordezteko. Epilepsia- eta parkinson-kasuetan eta beste patologia neurologiko batzuetan ere erabili ahalko dira. Praktikan, nerbio-sisteman edo nerbio-sistema periferikoan ezarritako mikrotxip batek denbora errealean neuronen seinaleak jaso, elaboratu eta gertuko edo urrutiko zirkuituetako neuronak estimulatu ahalko lituzke.