Los investigadores han demostrado con éxito cómo un dispositivo electrónico implantado directamente en el cerebro puede detectar, detener e incluso prevenir ataques epilépticos.
Los investigadores, de la Universidad de Cambridge, la École Nationale Supérieure des Mines e INSERM en Francia, implantaron el dispositivo en el cerebro de los ratones, y cuando se detectaron las primeras señales de una convulsión, administraron un químico cerebral nativo que detuvo elataque de progresar. Los resultados, informados en la revista Avances científicos , también podría aplicarse a otras afecciones, incluidos los tumores cerebrales y la enfermedad de Parkinson.
El trabajo representa otro avance en el desarrollo de componentes electrónicos blandos y flexibles que interactúan bien con el tejido humano. "Estas películas finas y orgánicas causan un daño mínimo en el cerebro, y sus propiedades eléctricas son adecuadas para este tipo de aplicaciones".dijo el profesor George Malliaras, el profesor de tecnología Prince Philip en el Departamento de Ingeniería de Cambridge, quien dirigió la investigación.
Si bien hay muchos tipos diferentes de convulsiones, en la mayoría de los pacientes con epilepsia, las neuronas en el cerebro comienzan a dispararse y también envían señales a las neuronas vecinas para que disparen, en un efecto bola de nieve que puede afectar la conciencia o el control motor.con medicamentos antiepilépticos, pero estos medicamentos a menudo tienen efectos secundarios graves y no previenen las convulsiones en tres de cada 10 pacientes.
En el trabajo actual, los investigadores utilizaron un neurotransmisor que actúa como el 'freno' en la fuente de la convulsión, esencialmente indicando a las neuronas que dejen de disparar y terminen la convulsión. El medicamento se administra en la región afectada del cerebromediante una sonda neural que incorpora una pequeña bomba de iones y electrodos para controlar la actividad neural.
Cuando los electrodos detectan la señal neural de una convulsión, la bomba de iones se activa, creando un campo eléctrico que mueve el medicamento a través de una membrana de intercambio iónico y sale del dispositivo, un proceso conocido como electroforesis. La cantidad de medicamentose puede controlar ajustando la intensidad del campo eléctrico.
"Además de poder controlar exactamente cuándo y cuánto medicamento se entrega, lo especial de este enfoque es que los medicamentos salen del dispositivo sin ningún solvente", dijo el autor principal, el Dr. Christopher Proctor, investigador postdoctoralen el Departamento de Ingeniería: "Esto evita daños en el tejido circundante y permite que los medicamentos interactúen con las células inmediatamente fuera del dispositivo".
Los investigadores descubrieron que las convulsiones podrían prevenirse con dosis relativamente pequeñas de medicamento que representen menos del 1% de la cantidad total de medicamento cargada en el dispositivo. Esto significa que el dispositivo debería poder funcionar durante períodos prolongados sin necesidad de ser rellenado.También encontraron evidencia de que el medicamento administrado, que de hecho era un neurotransmisor nativo del cuerpo, fue absorbido por procesos naturales en el cerebro en cuestión de minutos, lo que, según los investigadores, debería ayudar a reducir los efectos secundarios del tratamiento.
Aunque los primeros resultados son prometedores, el tratamiento potencial no estaría disponible para los humanos durante varios años. Los investigadores luego planean estudiar los efectos a largo plazo del dispositivo en ratones.
Malliaras está estableciendo una nueva instalación en Cambridge que podrá crear prototipos de estos dispositivos especializados, que podrían usarse para una variedad de condiciones. Aunque el dispositivo se probó en un modelo animal de epilepsia, la misma tecnología podría usarse potencialmente paraotras afecciones neurológicas, incluido el tratamiento de tumores cerebrales y la enfermedad de Parkinson.
La investigación fue financiada por la Unión Europea.
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