Primer paso para Conectar el cerebro a una computadora.

Estudiantes de postgrado en la Universidad de Wisconsin (Madison), dirigida por Minrui Yu, han publicado un documento de ACS Nano, "Semiconductor de Tubos de Nanomembrana: Tridimensionales de confinamiento controlado por neuritas en consecuencia," en el que han logrado demostrar que han sido capaces de conectar con éxito los enlaces de las células nerviosas al crecer a través de pequeños tubos hechos de los semiconductores de silicio y germanio.

Aunque esta investigación pionera no auguran cyborgs o incluso los cerebros humanos enredados con piezas de computadora, abre la puerta a la posibilidad de regenerar células nerviosas dañadas debido a una enfermedad o lesión.

Minrui Yu y su equipo, dirigido por Justin Williams, un ingeniero biomédico, crearon tubos de diferentes tamaños y formas, lo suficientemente pequeños para una célula nerviosa. 

Los tubos fueron recubiertas con las células nerviosas de los ratones y luego se observaba para ver cómo iban a reaccionar. En vez de sentarse de brazos cruzados, las células nerviosas comenzáron a enviar enláces a través de los túneles, como si buscara un camino hacia algo o en otro lugar. En algunos casos seguía el contorno de los tubos, lo que significa, en teoría, que los nervios podrían ser cultivadas en las estructuras. Los científicos saben desde hace un tiempo que las células nerviosas tienen una función de búsqueda, pero todavía no están seguros de qué es lo que están buscando o si es sólo una cosa que hacen al azar. Con la creación de las células nerviosas a seguir caminos pre-planificados a través de pequeños tubos.

El equipo de investigación espera encontrar la respuesta a la "instalación" de dispositivos de escucha para grabar las emisiones eléctricas de los nervios, lo que podría conducir en la teoría de conversaciones grabadas entre las células nerviosas. La esperanza, por supuesto, en este tipo de investigación, es que una forma se puede encontrar para conectar un ordenador de algún tipo para un grupo de células nerviosas para restablecer la comunicación que se ha interrumpido. El equipo en este caso podría servir como un relé de clase, permitiendo a aquellos que ya no puede caminar, por ejemplo, debido a una lesión espinal o enfermedad, recuperar su capacidad anterior. En ese sentido, esta investigación en particular es aún más reveladora de lo que podría parecer a primera vista, debido al hecho de que los tubos diminutos que se han creado, muy de cerca se asemejan a la mielina, la capa externa aislante que cubre partes de las células nerviosas normales.

En muchos estudios de la cultura neural, la migración de las neuritas en una superficie plana abierta no se corresponde con las tres dimensiones (3D) de microambiente. Con esto en mente, se han fabricado una series de tubos de semiconductores utilizando silicio rígido (Si) y germanio nanomembranes (Ge) y empleado como un sustrato de cultivo de células primarias de las neuronas corticales. Los experimentos muestran que el sustrato de SiGe y el proceso de fabricación de tubo son biológicamente viables para las células neuronales. También observaron que las neuronas se sienten atraídas por la topografía del tubo, incluso en ausencia de factores de adhesión, y puede ser guiada a pasar a través de los tubos en consecuencia. Junto con la siembra selectiva de las neuronas individuales cerca de la abertura del tubo, el crecimiento dentro de un tubo se puede limitar a un solo axón. Por otra parte, la función del tubo se asemeja a la mielina natural, tanto física como eléctricamente, y es posible controlar el diámetro del tubo al estar cerca de la de un axón, proporcionando un espacio cerrado en 3D en contacto con la membrana del axón y potencialmente aislarla de la solución extracelular.