CasaNotizieL'impianto molto piccolo può leggere e trasmettere segnali cerebrali

L'impianto molto piccolo può leggere e trasmettere segnali cerebrali

Utilizzando la luce invece delle connessioni elettriche, l’impianto può lavorare in profondità nel cervello senza danneggiare i tessuti o innescare risposte immunitarie.





Un impianto cerebrale più piccolo di un granello di sale può registrare e trasmettere l’attività neurale in modalità wireless per più di un anno, segnando un importante sviluppo nella ricerca sul monitoraggio del cervello a lungo termine.Il dispositivo, sviluppato dai ricercatori della Cornell University, è chiamato elettrodo optoelettronico senza fili su microscala, o MOTE.Consente il monitoraggio continuo dei segnali cerebrali senza cavi o apparecchiature ingombranti.

Funziona utilizzando innocui raggi laser a infrarossi che attraversano il tessuto cerebrale per alimentare il circuito.La stessa energia luminosa viene utilizzata anche per inviare dati attraverso minuscoli impulsi di luce infrarossa che codificano i segnali elettrici provenienti dai neuroni.Questo design consente al dispositivo di funzionare all'interno del cervello senza batterie o cavi, riducendo le interferenze con i tessuti.

Costruito in arseniuro di gallio e alluminio, il diodo semiconduttore dell'impianto cattura la luce per produrre energia e la emette per la comunicazione.Include inoltre un amplificatore a basso rumore e un codificatore ottico basati sulla tecnologia dei microchip standard, che consentono una registrazione precisa del segnale con un consumo energetico minimo.

Il dispositivo viene testato prima su colture cellulari e successivamente impiantato nei topi, prendendo di mira la regione del cervello responsabile dell'elaborazione degli input sensoriali provenienti dai baffi.Per un anno, registra costantemente sia i picchi neuronali che i segnali sinaptici più ampi, il tutto mentre gli animali rimangono sani.Le dimensioni ridotte e il funzionamento wireless mirano a evitare l'irritazione causata da elettrodi più grandi o fibre ottiche, che possono innescare risposte immunitarie nel tessuto cerebrale.

Il design del MOTE può anche supportare la raccolta dei dati durante le scansioni MRI, cosa non possibile con gli impianti tradizionali.I ricercatori intendono adattare il sistema per gli studi sul midollo spinale e il monitoraggio neurale continuo utilizzando placche craniche artificiali.Lo studio completo è apparso su Nature Electronics, evidenziando i progressi verso interfacce cervello-macchina a lungo termine e minimamente invasive.