Investigadores de Crick, la Universidad de Stanford y la UCL han desarrollado un nuevo método para registrar con precisión la actividad cerebral a escala. La técnica podría conducir a nuevos dispositivos médicos para ayudar a personas amputadas, personas con parálisis o personas con afecciones neurológicas como la neurona motoraenfermedad.
La investigación en ratones, publicada en Avances científicos , desarrolló un método preciso y escalable para registrar la actividad cerebral en grandes áreas, incluso en la superficie y en regiones más profundas simultáneamente.
Usando lo último en electrónica y técnicas de ingeniería, el nuevo dispositivo combina la tecnología de chips de silicio con microhilos súper delgados, hasta 15 veces más delgados que un cabello humano. Los cables son tan delgados que pueden colocarse profundamente en el cerebro sin causardaño significativo. Junto con su capacidad para monitorear con precisión la actividad cerebral, el dispositivo también podría usarse para inyectar señales eléctricas en áreas precisas del cerebro.
"Esta tecnología proporciona la base para muchos desarrollos futuros emocionantes más allá de la investigación en neurociencia. Podría llevar a tecnología que pueda transmitir una señal del cerebro a una máquina, por ejemplo, ayudando a las personas con amputaciones a controlar una prótesis para estrechar una manoo ponerse de pie. También podría usarse para crear señales eléctricas en el cerebro cuando las neuronas están dañadas y no se disparan, como en la enfermedad de las neuronas motoras ", dice Andreas Schaefer, líder del grupo en el laboratorio de neurofisiología del comportamiento en el Cricky profesor de neurociencia en la UCL.
Cuando el dispositivo está conectado a un cerebro, las señales eléctricas de las neuronas activas viajan por los microhilos cercanos a un chip de silicio, donde los datos se procesan y analizan mostrando qué áreas del cerebro están activas.
Los investigadores aseguraron que el diseño del dispositivo permite que se pueda escalar fácilmente según el tamaño del animal, con unos pocos cientos de cables para un mouse y más de 100,000 para mamíferos más grandes. Esta es una característica clave del dispositivo, ya que significatiene potencial, en el futuro, para ser escalado para su uso con humanos.
Mihaly Kollo, coautora principal, postdoctorado en el laboratorio de neurofisiología del comportamiento de Crick y asociada de investigación sénior en la UCL, dice: "Uno de los grandes desafíos para registrar la actividad cerebral, especialmente en regiones más profundas, es cómo conectar los cables,llamados electrodos, en posición sin causar mucho daño tisular o sangrado. Nuestro método lo supera mediante el uso de electrodos que son lo suficientemente delgados.
"Otro desafío es registrar la actividad de muchas neuronas que están distribuidas en capas con formas complejas en el espacio tridimensional. Nuevamente, nuestro método proporciona una solución ya que los cables se pueden organizar fácilmente en cualquier forma 3D".
La tecnología descrita en el estudio también es la base para un sistema de interfaz de computadora cerebral completamente integrado que está siendo desarrollado por Paradromics, una compañía fundada por Matthew Angle, uno de los autores de este artículo. La compañía con sede en Texas está trabajando paraDesarrollar una plataforma de dispositivos médicos que mejorará la vida de las personas con enfermedades críticas, incluyendo parálisis, discapacidad sensorial y enfermedades neuropsiquiátricas resistentes a los medicamentos.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por El Instituto Francis Crick . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
Referencia del diario :
Cite esta página :