Un estudio sobre el oído de las lechuzas podría ayudar a mejorar la navegación direccional en dispositivos electrónicos

Publicado 02/08/2019 15:25:22CET
Este es un transistor de compuerta dividida para imitar el algoritmo neurobiológico que imita la localización del sonido en lechuzas.
Este es un transistor de compuerta dividida para imitar el algoritmo neurobiológico que imita la localización del sonido en lechuzas.NATURE COMMUNICATIONS

   MADRID, 2 Ago. (EUROPA PRESS) -

   La forma en que los cerebros de las lechuzas usan el sonido para localizar presas podría ser una clave para los dispositivos electrónicos de navegación direccional, según un estudio realizado por un equipo de ingenieros de la Universidad Estatal de Pensilvania (Estados Unidos), publicado en la revista científica 'Nature Communications'.

   En este sentido, el grupo de científicos está recreando los circuitos cerebrales de las lechuzas en aparatos electrónicos a partir del modelo 'Jeffress' de localización de sonido, un sistema desarrollado por Lloyd Jeffress en 1948, que explica cómo algunos sistemas auditivos biológicos pueden registrar y analizar pequeñas diferencias en el tiempo de llegada del sonido a los oídos y luego localizar la fuente de dicho sonido.

   "La lechuza común puede descubrir la dirección de la que proviene el sonido en un rango de entre uno y dos grados, una habilidad que usan para cazar, especialmente de noche cuando su vista no es tan buena, en cambio los humanos no pueden ser tan precisos", ha indicado el profesor asistente de Ciencias de la Ingeniería y Mecánica, Saptarshi Das.

   Al respecto, el científico ha explicado que esta capacidad para localizar el sonido tiene que ver con la distancia entre los oídos, que en las lechuzas es "bastante pequeña", lo cual les sirve para que ambos oídos reciban el sonido simultáneamente. De este modo, si el sonido deja de escucharse del lado derecho, el oído derecho lo registra un poco antes que el izquierdo.

    Asimismo, el experto ha destacado que la velocidad del sonido es más rápida de lo que pueden funcionar los nervios de la lechuza, por lo que después de que su cerebro convierte el sonido en un pulso eléctrico, el pulso se ralentiza. Es entonces cuando los circuitos de su cerebro utilizan una red de nervios de diferentes longitudes, para determinar donde coinciden o llegan las dos señales al mismo tiempo, lo que da como resultado que la lechuza capte la dirección de origen.

   Así, Das y su equipo han creado un circuito electrónico, utilizando transistores de sulfuro de molibdeno, que puede ralentizar las señales de entrada y determinar el punto de coincidencia, imitando el funcionamiento del cerebro de la lechuza común.

   Al respecto, los científicos han señalado que este modelo de circuito utiliza sustratos y dispositivos estándar, por lo que para próximos sistemas deberán usar materiales 2D, con el fin de hacer los dispositivos más precisos y más eficaces energéticamente.

   De cualquier modo, han explicado que tener solo la dirección no proporcionará la ubicación de la fuente de sonido, para lo que también se necesitaría saber la altura de la fuente de sonido, un estudio que incluirán en sus futuras investigaciones con el fin de replicar los súper sensores del reino animal.