Las funciones cerebrales están controladas por millones de células cerebrales. Sin embargo, para comprender cómo el cerebro controla las funciones, como los reflejos simples o el aprendizaje y la memoria, debemos poder registrar la actividad de grandes redes y grupos de neuronas. ConvencionalLos métodos han permitido a los científicos registrar la actividad de las neuronas durante minutos, pero una nueva tecnología, desarrollada por investigadores de la Universidad de Calgary, conocida como neurochip híbrido biónico, puede registrar la actividad en las células cerebrales de los animales durante semanas a una resolución mucho más alta.El avance tecnológico fue publicado en la revista Informes científicos este mes
"Estos chips son 15 veces más sensibles que los neuro chips convencionales", dice Naweed Syed, PhD, director científico de la Universidad de Calgary, del Instituto de Investigación del Hospital de Niños Alberta de Cumming School, miembro del Instituto Cerebral Hotchkiss y autor principal deel estudio "Esto permite que las señales de las células cerebrales se amplifiquen más fácilmente y ver registros en tiempo real de la actividad de las células cerebrales a una resolución que nunca antes se había logrado".
El desarrollo de esta tecnología permitirá a los investigadores investigar y comprender con mayor profundidad, en modelos animales, los orígenes de enfermedades y afecciones neurológicas como la epilepsia, así como otras funciones cognitivas como el aprendizaje y la memoria.
"Grabar esta actividad durante un largo período de tiempo le permite ver los cambios que ocurren con el tiempo, en la actividad misma", dice Pierre Wijdenes, estudiante de doctorado en el Programa de Posgrado en Ingeniería Biomédica y primer autor del estudio. "Esto ayudapara entender por qué ciertas neuronas forman conexiones entre sí y por qué otras no ".
El equipo multidisciplinario creó el chip para imitar el contacto biológico natural entre las células cerebrales, esencialmente engañando a las células cerebrales para que crean que se están conectando con otras células cerebrales. Como resultado, las células se conectan inmediatamente con el chip, permitiendo asíinvestigadores para ver y registrar la comunicación bidireccional que se llevaría a cabo entre dos células cerebrales que funcionan normalmente.
"Simulamos lo que la madre naturaleza hace en la naturaleza y proporcionamos a las células cerebrales un entorno en el que se sienten como si estuvieran en casa", dice Syed. "Esto nos ha permitido aumentar la sensibilidad de nuestras lecturas y ayudar a las neuronas a construir unrelación a largo plazo con nuestro chip electrónico "
Si bien el chip se usa actualmente para analizar las células cerebrales de los animales, esta mayor resolución y la capacidad de realizar grabaciones a largo plazo está acercando la tecnología un paso más para ser eficaz en el registro de la actividad de las células cerebrales humanas.
"Las señales de las células del cerebro humano son más pequeñas y, por lo tanto, requieren herramientas electrónicas más sensibles para ser diseñadas para captar las señales", dice Colin Dalton, profesor adjunto en el Departamento de Ingeniería Eléctrica e Informática de la Escuela de Ingeniería de Schulich y un co-autor de este estudio. Dalton también es el Gerente de Instalaciones de la Instalación de Integración de Micro / Nanosistemas Avanzados AMIF de la Universidad de Calgary, donde los chips fueron diseñados y fabricados.
Los investigadores esperan que la tecnología algún día se use como una herramienta para brindar opciones terapéuticas personalizadas a los pacientes que enfrentan enfermedades neurológicas.
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Materiales proporcionados por Universidad de Calgary . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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