TLDR;

Eles integraram neurônios vivos a uma malha 3D de fios metálicos e eletrodos microscópicos revestida de epóxi, permitindo que as células cresçam ao redor dos sensores e se entrelacem com o dispositivo. A tecnologia serve para estudar como redes neurais biológicas processam informação, ajudar a entender e tratar doenças neurológicas e também para desenvolver computação de baixo consumo energético. Ainda não é uma terapia para humanos: os experimentos foram feitos com culturas biológicas 3D monitoradas internamente e os pesquisadores precisam ampliar e validar o sistema antes de aplicações clínicas.

Resumo

Cientistas da Universidade de Princeton desenvolveram um dispositivo híbrido que integra células cerebrais vivas a uma malha 3D de fios metálicos e eletrodos microscópicos, descrito em artigo na Nature Electronics. Ao contrário de experimentos tradicionais em 2D ou sondagens externas de agregados, a arquitetura “de dentro para fora” — uma camada tridimensional fina sustentada por epóxi — permite que neurônios cresçam envolvendo os sensores, formando uma rede neural biológica estável capaz de computação. Ao longo de seis meses, a equipe monitorou a evolução do sistema, manipulou o fortalecimento e enfraquecimento de conexões sinápticas e treinou algoritmos para reconhecer padrões de pulsos elétricos, registrando e estimulando atividade com precisão. Esses sistemas, chamados de redes neurais biológicas 3D ou “computação de software úmido”, detectam sinais com clareza devido à colocação interna dos sensores e demonstraram distinguir padrões espaciais e temporais de atividade cerebral. Os pesquisadores afirmam que a técnica pode tanto avançar a neurociência e tratamentos para doenças neurológicas quanto oferecer uma rota energeticamente mais eficiente para tarefas de computação e inteligência artificial, já que cérebros biológicos realizam processamento complexo consumindo frações ínfimas da energia necessária a sistemas digitais atuais. Os autores esperam ampliar e escalar a tecnologia para funções mais complexas.