Durante casi nueve años, los investigadores de la Universidad de Lund han estado trabajando en el desarrollo de electrodos implantables que pueden capturar señales de neuronas individuales en el cerebro durante un largo período de tiempo, sin causar daño al tejido cerebral. Ahora están un paso más cerca dealcanzar este objetivo, y los resultados se publican en la revista científica Frontiers in Neuroscience.
Esta tecnología permitiría comprender la función cerebral en individuos sanos y enfermos.
"Hay varios elementos que deben ir de la mano para que podamos registrar señales neuronales del cerebro con resultados decisivos. Primero, el electrodo debe ser bio-amigable, es decir, tenemos que estar seguros de que lo haceno causa ningún daño significativo al tejido cerebral. En segundo lugar, el electrodo debe ser flexible en relación con el tejido cerebral. Recuerde que el cerebro flota en el líquido dentro del cráneo y se mueve cuando, por ejemplo, respiramos o giramos la cabeza.
El electrodo y la tecnología de implantación que hemos desarrollado ahora tienen estas propiedades, lo cual es único ", dice el profesor Jens Schouenborg, quien junto con la Dra. Lina Pettersson dirigió el proyecto.
Los electrodos a medida de los investigadores de Lund, que denominan electrodos tridimensionales, son únicos porque son extremadamente blandos y flexibles en las tres dimensiones, de manera que permiten grabaciones estables de las neuronas durante mucho tiempo.
El electrodo es tan suave que se desvía contra una superficie de agua. Para implantar dichos electrodos, los investigadores han desarrollado una técnica para encapsular los electrodos en un material de gelatina duro pero soluble que también es muy suave para el cerebro.
"Esta tecnología retiene los electrodos en su forma original dentro del cerebro y puede monitorear lo que sucede dentro del tejido cerebral prácticamente intacto y que funciona normalmente", dice Johan Agorelius, un estudiante de doctorado en el proyecto.
Hasta ahora, los electrodos flexibles desarrollados no han podido mantener su forma cuando se implantan, por lo que se han fijado en un chip sólido que limita su flexibilidad, entre otras cosas. Otros tipos de electrodos que se usan son mucho más rígidos.El resultado en ambos casos es que rozan e irritan el tejido cerebral, y las células nerviosas alrededor de los electrodos mueren.
"Las señales se vuelven engañosas o completamente inexistentes. Nuestra nueva tecnología nos permite implantar electrodos tan flexibles como queramos y retener la forma exacta del electrodo dentro del cerebro", dice Johan Agorelius.
"Esto crea condiciones completamente nuevas para nuestra comprensión de lo que sucede dentro del cerebro y para el desarrollo de tratamientos más efectivos para enfermedades como la enfermedad de Parkinson y las condiciones de dolor crónico que se pueden lograr con las técnicas actuales", concluye Jens Schouenborg.
Datos sobre los electrodos
Los electrodos están hechos de cables de oro de 4 mm y están aislados individualmente con parileno de 4 mm. El conjunto de electrodos consta de ocho canales flexibles, diseñados para seguir el movimiento del cerebro.
Tanto la tecnología de electrodo como la de implantación, que han sido probadas en ratas, están patentadas por investigadores de NRC, en Europa y EE. UU., Entre otros lugares.
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Materiales proporcionado por Universidad de Lund . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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