Al conectarse a la Venus atrapamoscas carnívora, los pulsos eléctricos de la célula nerviosa artificial pueden hacer que las hojas de la planta se cierren, aunque ninguna mosca haya disparado el mecanismo de la trampa. Los semiconductores orgánicos pueden conducir tanto electrones como iones, lo que ayuda a imitar el mecanismo basado en iones de generación de pulsos (potencial de acción) en las plantas.
"Elegimos el atrapamoscas de Venus para poder mostrar claramente cómo podemos dirigir el sistema biológico con el sistema orgánico artificial y hacer que se comuniquen en el mismo idioma", dice Simone Fabiano, profesora asociada e investigadora principal en nanoelectrónica orgánica en el Laboratorio de Electrónica Orgánica, Universidad de Linköping, Campus Norrköping.
En el año 2018, el grupo de investigación de la Universidad de Linköping se convirtió en el primero en desarrollar circuitos electroquímicos orgánicos complementarios e imprimibles, es decir, con polímeros de tipo n y tipo p, que conducen cargas negativas y positivas. Esto hizo posible construir transistores electroquímicos orgánicos complementarios impresos. Posteriormente, el grupo optimizó los transistores orgánicos, de modo que puedan fabricarse en prensas de impresión sobre láminas de plástico delgadas. Se pueden imprimir miles de transistores en un solo sustrato de plástico. Junto con investigadores de Lund y Gotemburgo, el grupo ha utilizado los transistores impresos para emular las neuronas y las sinapsis del sistema biológico. Los resultados han sido publicados en la revista Nature Communications.
Con este trabajo este grupo de investigadores han logrado demostrar que la conexión entre la neurona y la sinapsis tiene un comportamiento de aprendizaje, llamado “aprendizaje hebbiano” llamada así por Donald O. Hebb, spicologo escoces que en 1949 presento la “teoría Hebbiana” en la cual describe un mecanismo básico de plasticidad sináptica, esto se cuando las neuronas establecen comunicación, y que modula la percepción de los estímulos del medio, tanto los entrantes como los salientes, dinámica que deja una huella a lo largo del tiempo tiempo que modifica la eficacia de la transferencia de la información a nivel de los elementos más finos del sistema. Para Hebb esta es la base del aprendizaje, pues esta es la base con la que nuestro cerebro crea los recuerdos: La “teoría Hebbiana” se ha convertido en la base para todos los trabajos de investigación con temáticas de neuronas artificiales y redes neuronales artificiales.
El principal campo de aplicación de las células nerviosas artificiales es el de la biónica con prótesis humanas sensibles. Pero también se pude emplear en sistemas implantables para aliviar enfermedades neurológicas y la robótica inteligente.
"Hemos desarrollado neuronas basadas en iones, similares a las nuestras, que se pueden conectar a sistemas biológicos. Los semiconductores orgánicos tienen numerosas ventajas: son biocompatibles, biodegradables, suaves y moldeables. Solo requieren bajo voltaje para funcionar, lo que es completamente inofensivo tanto para las plantas como para los vertebrados", explica Chi-Yuan Yang, investigadora postdoctoral del Laboratorio de Electrónica Orgánica.