Monday, December 05, 2011

HUMAN SILICON NEUROTRANSMITTERS

http://bigthink.com/ideas/41154 al (Harvard-MIT Division of Health Sciences and Technology), have designed silicon chips (analog very-large-scale integration, VLSI), to mimic the way neurons intercommunicate among them, carry out memory and learning processes, adapt to new information (plasticity), and so on. A method that could be used to create artificial retinas and know how the brain works.With 400 transistors, the chip mimics the activity of a single brain synapses and how neurotransmitters are released, the function of dependent ion channels that control the flow of charged atoms (Na, K, Ca), keys to perform: long term potentiation (LTP) and long-term depression (LTD), that reinforce and weaken synapses. Most chips operate in binary mode on/off, with current flows through transistors in analog mode. According to the researchers it is possible alter circuit parameters to suit specific ion channels.

In the future the researchers will try to integrate to the chips, concepts such as complementary metal-oxide-semiconductor (CMOS), visual processing systems faster than those in today's computers. Also building chips interface with many biological systems, artificial intelligence blocks, knowing how LTD occurs, intimate mechanisms of ion channel receptors and postsynaptic NMDA activation. It is important for researchers to know if there is a second type of receptors: : endo-cannabinoids, similar in structure to marijuana produced in the brain and involved in several functions: appetite, pain, memory, etc.. To know if NMDA receptors are activated at the same time than LTD. When the new chips include the model of endo-cannabinoid receptors, it is sensed that we will able to simulate LTD and LTP processes.

NEUROTRASMISORES DE SILICIO

Chi-Sang Poon, Guy Rachmuth y otros (Harvard-MIT Division of Health Sciences and Technology), han diseñado chips de silicio (analog very-large-scale integration :VLSI), para imitar el modo como las neuronas se intercomunican, realizan procesos de memoria y aprendizaje, se adaptan a nueva información (plasticidad), etc. Un método que podría servir para crear retinas artificiales y saber como trabaja el cerebro. Con 400 transistores, el chip imita la actividad de una única sinapsis cerebral y la lliberación de neurotrasmisores dependientes de canales iónicos que controlan el flujo de átomos cargados (Na,K, Ca), claves para realizar el : long term potentiation (LTP) y el long-term depression (LTD), reforzadores y debilitadores de las sinapsis. La mayoría de chips operan bajo sistema binario modo on/off, con flujos de corriente a través de transistores en modo análogo. Según los investigadores es posible alterar los parámetros del circuito para adecuarse a canales de iones específicos.

En el futuro los investigadores piensan integrar a los chips, conceptos de complementary metal-oxide-semiconductor (CMOS), sistemas de procesamiento visual más rápidos que los existentes en las computadoras actuales. Se piensa asimismo construir chips en interface con muchos sistemas biológicos, bloques de inteligencia artificial, saber como ocurre el LTD y los mecanismos intimos de receptores de canales de iones : NMDA que detectan activación postsináptica. Es importante para los investigadores conocer si existe un segundo tipo de receptores : receptores endo-cannabinoides, similares en estructura a la marihuana, producidos en el cerebro y comprometidos en varias funciones : apetito, dolor, memoria, etc. Yambien conocer si los receptores NMDA se activan al mismo tiempo que el mecanismo LTD. Cuando en los nuevos chips se incluya el modelo de los receptores endo-cannabinoides, se intuye que seremos capaces de simular los 2 procesos LTD y LTP.

No comments: