El cerebro de los mamíferos es el órgano más complejo del cuerpo, capaz de procesar miles de estímulos simultáneamente para analizar patrones, predecir cambios y generar una acción altamente medida. La forma en que el cerebro hace todo esto, en fracciones de segundo, todavía estáen gran parte desconocido.
Los implantes que pueden sondear el cerebro a nivel de neurona individual no están ampliamente disponibles para los investigadores. Estudiar la actividad de la neurona mientras el cuerpo está en movimiento en un entorno cotidiano es aún más difícil, porque los dispositivos de monitoreo generalmente involucran cables que conectan un participante del estudio a unestación de control.
Investigadores de la Universidad de Arizona, la Universidad George Washington y la Universidad Northwestern han creado un dispositivo ultra pequeño, inalámbrico y sin batería que utiliza la luz para registrar neuronas individuales para que los neurocientíficos puedan ver cómo funciona el cerebro. La tecnología se detalla enun estudio en el Actas de la Academia Nacional de Ciencias .
"Como ingenieros biomédicos, estamos trabajando con colaboradores en neurociencia para mejorar las herramientas para comprender mejor el cerebro, específicamente cómo estas neuronas individuales, los componentes básicos del cerebro, interactúan entre sí mientras nos movemos por el mundo que nos rodea.", dijo el autor principal del estudio Alex Burton, estudiante de doctorado en ingeniería biomédica de la Universidad de Arizona y miembro del Laboratorio Gutruf.
El proceso primero implica teñir neuronas seleccionadas con un tinte que cambia de brillo dependiendo de la actividad. Luego, el dispositivo ilumina el tinte, haciendo visibles los procesos bioquímicos de las neuronas. El dispositivo captura los cambios usando una sonda solo un poco más anchaque un cabello humano, luego procesa una lectura directa de la actividad de la neurona y transmite la información de forma inalámbrica a los investigadores.
"El dispositivo es más pequeño que un solo M&M y solo una vigésima parte del peso", dijo Burton.
El dispositivo puede ser pequeño e incluso flexible como una hoja de papel, ya que no necesita una batería. Recoge energía de campos magnéticos oscilantes externos reunidos por una antena en miniatura en el dispositivo. Esto permite a los investigadores estudiar la actividad cerebral sinel uso de equipos restrictivos y brinda a los neurocientíficos una plataforma para obtener información sobre los mecanismos subyacentes del cerebro.
"Al crear el dispositivo, utilizamos materiales y métodos que están disponibles y son lo suficientemente baratos como para permitir la adaptación a gran escala de la herramienta por parte de la comunidad científica", dijo el autor principal del estudio, Philipp Gutruf, quien dirige el Laboratorio Gutruf y es unprofesor asistente de ingeniería biomédica y miembro del Instituto BIO5 de la universidad. "Esperamos que la tecnología pueda marcar la diferencia en la lucha contra enfermedades neurodegenerativas como el Alzheimer y el Parkinson y arrojar luz sobre los mecanismos biológicos, como el dolor, la adicción y la depresión".
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Facultad de Ingeniería de la Universidad de Arizona . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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