El cuerpo de conocimiento sobre el cerebro humano sigue creciendo, pero muchas preguntas siguen sin respuesta. Los investigadores han estado usando matrices de electrodos para registrar la actividad eléctrica del cerebro durante décadas, mapeando la actividad en diferentes regiones del cerebro para comprender cómo se ve cuando todo esfuncionando, y lo que está sucediendo cuando no lo está. Hasta ahora, sin embargo, estos arreglos solo han sido capaces de detectar actividad por encima de un cierto umbral de frecuencia. Una nueva tecnología desarrollada por Graphene Flagship supera esta limitación técnica, liberando la gran cantidad de información encontradapor debajo de 0,1 Hz, al tiempo que allana el camino para futuras interfaces cerebro-computadora.
El nuevo dispositivo fue desarrollado gracias a la colaboración entre tres Graphene Flagship Partners IMB-CNM, ICN2 e ICFO y adaptado para grabaciones cerebrales junto con expertos biomédicos del IDIBAPS. Esta nueva tecnología se aleja de los electrodos y utiliza un innovador transistor-arquitectura basada en la que amplifica las señales del cerebro in situ antes de transmitirlas a un receptor. El uso de grafeno para construir esta nueva arquitectura significa que el implante resultante puede soportar muchos más sitios de grabación que una matriz de electrodos estándar. Es lo suficientemente delgado y flexible para ser utilizadosobre grandes áreas de la corteza sin ser rechazada o interferir con la función normal del cerebro. El resultado es un mapeo sin precedentes de la actividad cerebral de baja frecuencia conocida por transportar información crucial sobre diferentes eventos, como el inicio y la progresión de ataques epilépticos y accidentes cerebrovasculares.
Para los neurólogos, esto significa que finalmente tienen acceso a algunas pistas que nuestros cerebros solo susurran. Esta tecnología innovadora podría cambiar la forma en que registramos y vemos la actividad eléctrica del cerebro. Las aplicaciones futuras brindarán información sin precedentes sobre dónde y cómo comienzan las convulsionesy final, permitiendo nuevos enfoques para el diagnóstico y tratamiento de la epilepsia.
"Más allá de la epilepsia, este mapeo preciso e interacción con el cerebro tiene otras aplicaciones interesantes", explica José Antonio Garrido, uno de los líderes del estudio que trabaja en Graphene Flagship Partner ICN2. "En contraste con los electrodos pasivos estándar comunes, nuestroLa tecnología de transistores activos basados en grafeno impulsará la implementación de nuevas estrategias de multiplexación que pueden aumentar drásticamente el número de sitios de grabación en el cerebro, liderando el desarrollo de una nueva generación de interfaces cerebro-computadora ". Aprovechando la 'multiplexación', este grafenoLa tecnología habilitada también puede ser adaptada por algunos de los mismos investigadores para restaurar el habla y la comunicación. ICN2 ha asegurado esta tecnología a través de una patente que protege el uso de transistores basados en grafeno para medir señales neuronales de baja frecuencia.
"Este trabajo es un excelente ejemplo de cómo una tecnología de matriz de transistores basada en grafeno flexible puede ofrecer capacidades más allá de lo que se puede lograr en la actualidad, y abrir tremendas posibilidades de lectura en frecuencias inexploradas de actividad neurológica", señaló Kostas Kostarelos, líder dela División de Salud, Medicina y Sensores de Graphene Flagship.
Andrea C. Ferrari, Oficial de Ciencia y Tecnología del Graphene Flagship y Presidente de su Panel de Gestión agregó que "el grafeno y los materiales relacionados tienen grandes oportunidades para aplicaciones biomédicas. El Graphene Flagship lo reconoció al financiar un Paquete de Trabajo dedicado. Los resultadosde este estudio son una clara demostración de que el grafeno puede aportar un progreso sin precedentes en el estudio de los procesos cerebrales ".
Esta nueva tecnología será una de las principales atracciones del Graphene Pavilion en el próximo Mobile World Congress en Barcelona 25-28 de febrero de 2019. La exposición mostrará las últimas innovaciones en grafeno y materiales relacionados que hizo posible Graphene Flagship,Una de las mayores iniciativas de investigación jamás financiadas por la Comisión Europea. Más allá de las aplicaciones en dispositivos médicos y de salud, el pabellón estará poblado con nuevos prototipos de tecnologías habilitadas con grafeno para comunicaciones móviles y de datos, dispositivos portátiles e Internet de las cosas.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por buque insignia de grafeno . Nota: el contenido se puede editar por estilo y longitud.
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