Para demostrar la extrema flexibilidad de sus interfaces neuronales, los investigadores lo envuelven alrededor de un tubo de 2,5 mm. A pesar de su flexibilidad, la interfaz neuronal puede soportar el duro entorno de un cerebro durante m\u00e1s de seis a\u00f1os. Cr\u00e9dito: John Rogers, Universidad Northwestern <\/p>\n
Los investigadores han demostrado la capacidad de implantar una interfaz neural flexible y ultradelgada con miles de electrodos en el cerebro con una vida \u00fatil proyectada de m\u00e1s de seis a\u00f1os. Protegido del entorno devastador de los procesos biol\u00f3gicos internos por menos de un micr\u00f3metro de material, el logro es un paso importante hacia la creaci\u00f3n de interfaces neuronales de alta resoluci\u00f3n que pueden persistir dentro de un cuerpo humano durante toda la vida. <\/p>\n
Los resultados, que aparecen en l\u00ednea el 8 de abril en la revista Science Translational Medicine, fueron publicados por un equipo de investigadores dirigido por Jonathan Viventi, profesor asistente de ingenier\u00eda biom\u00e9dica en la Universidad de Duke; John Rogers, Profesor Louis Simpson y Kimberly Querrey de Ciencia e Ingenier\u00eda de Materiales, Ingenier\u00eda Biom\u00e9dica y Cirug\u00eda Neurol\u00f3gica en la Universidad Northwestern; y Bijan Pesaran, profesor de ciencias neuronales en la Universidad de Nueva York.<\/p>\n
\u00abTratar de que estos sensores funcionen en el cerebro es como arrojar su tel\u00e9fono inteligente plegable y flexible al oc\u00e9ano y esperar que funcione durante 70 a\u00f1os\u00bb. ‘, dijo Viventi. \u00abExcepto que estamos fabricando dispositivos que son mucho m\u00e1s delgados y mucho m\u00e1s flexibles que los tel\u00e9fonos actualmente en el mercado. Ese es el desaf\u00edo\u00bb.<\/p>\n
El cuerpo humano es un lugar implacable para vivir si eres una persona no invitada. invitado, especialmente si est\u00e1 hecho de pol\u00edmeros o metal. Adem\u00e1s de los ataques de los tejidos circundantes y el sistema inmunitario, los objetos extra\u00f1os deben poder resistir un ambiente corrosivo y salado.<\/p>\n
Dise\u00f1ar dispositivos el\u00e9ctricos que puedan resistir este ataque es una perspectiva a\u00fan m\u00e1s desalentadora. Los dispositivos implantables a largo plazo actuales est\u00e1n casi universalmente sellados herm\u00e9ticamente dentro de una carcasa de titanio soldada con l\u00e1ser. Piense en un marcapasos, por ejemplo.<\/p>\n
Esta interfaz neuronal de 1008 electrodos puede sobrevivir a la implantaci\u00f3n dentro de un cerebro durante seis a\u00f1os, eliminando por completo las tecnolog\u00edas anteriores. Uno de sus objetivos es crear un nuevo tipo de pr\u00f3tesis visual que interact\u00fae directamente con el cerebro y que pueda restaurar al menos parte de la capacidad visual de las personas con nervios \u00f3pticos da\u00f1ados. Pero dicho dispositivo tambi\u00e9n podr\u00eda usarse para controlar otros tipos de pr\u00f3tesis o en una amplia gama de proyectos de investigaci\u00f3n en neurociencia. Cr\u00e9dito: Charles Wang y Mackenna Hill, Universidad de Duke <\/p>\n
\u00abLa construcci\u00f3n de recintos voluminosos herm\u00e9ticos para este tipo de implantes representa un nivel de desaf\u00edo de ingenier\u00eda\u00bb, dijo Rogers. \u00abEstamos informando aqu\u00ed el desarrollo exitoso de materiales que brindan niveles similares de aislamiento, pero con membranas delgadas y flexibles que son cien veces m\u00e1s delgadas que una hoja de papel\u00bb.<\/p>\n
Pero cuando se trata de la el cerebro humano, el espacio y la flexibilidad son esenciales. No hay lugar para dispositivos r\u00edgidos con paredes milim\u00e9tricas. Estos desaf\u00edos significan que las interfaces neuronales existentes solo pueden muestrear alrededor de cien sitios, lo que palidece en comparaci\u00f3n con las decenas de miles de millones de neuronas que componen el cerebro humano. Cualquier intento de hacer que estos dispositivos sean m\u00e1s grandes invariablemente se topa con el obst\u00e1culo de la log\u00edstica del cableado, ya que cada sensor requiere su propio cable, las restricciones de tama\u00f1o se convierten r\u00e1pidamente en un problema.<\/p>\n
Viventi y sus colegas han estado trabajando en un enfoque diferente.<\/p>\n
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\u00abDebe mover la electr\u00f3nica a los sensores mismos y desarrollar inteligencia local que pueda manejar m\u00faltiples se\u00f1ales entrantes\u00bb, dijo Viventi. \u00abAs\u00ed es como funcionan las c\u00e1maras digitales. Puede tener decenas de millones de p\u00edxeles sin decenas de millones de cables porque muchos p\u00edxeles comparten los mismos canales de datos\u00bb.<\/p>\n
A trav\u00e9s de su trabajo, los investigadores ya han demostrado la flexibilidad neuronal dispositivos de s\u00f3lo 25 micr\u00f3metros de espesor con 360 electrodos. Pero los intentos anteriores de mantenerlos a salvo de da\u00f1os dentro del cuerpo han fracasado, ya que incluso el defecto m\u00e1s peque\u00f1o puede frustrar todo el esfuerzo.<\/p>\n
Un recorrido virtual que muestra c\u00f3mo las interfaces neuronales flexibles con miles de electrodos podr\u00edan usarse en una amplia gama de aplicaciones desde el control de pr\u00f3tesis hasta tratamientos para trastornos neurol\u00f3gicos. Cr\u00e9dito: Charles Wang y Mackenna Hill, Universidad de Duke <\/p>\n
\u00abProbamos un mont\u00f3n de estrategias antes. Depositar pol\u00edmeros tan delgados como se requer\u00eda generaba defectos que los hac\u00edan fallar, y los pol\u00edmeros m\u00e1s gruesos no ten\u00edan la flexibilidad que se requer\u00eda. ‘, dijo Viventi. \u00abPero finalmente encontramos una estrategia que los supera a todos y ahora la hemos hecho funcionar en el cerebro\u00bb.<\/p>\n
Todo lo que se necesit\u00f3 fue la perfecci\u00f3n.<\/p>\n
En el nuevo art\u00edculo, Viventi, Rogers , Pesaran y sus colegas demuestran que una capa de di\u00f3xido de silicio de crecimiento t\u00e9rmico de menos de un micr\u00f3metro de espesor puede protegerse del ambiente hostil dentro del cerebro, degrad\u00e1ndose a una velocidad de solo 0,46 nan\u00f3metros por d\u00eda. Y debido a que esta forma de vidrio es biocompatible, cualquier cantidad m\u00ednima que se disuelva en el cuerpo no deber\u00eda crear ning\u00fan problema por s\u00ed misma.<\/p>\n
Tambi\u00e9n muestran que, aunque la encapsulaci\u00f3n de vidrio no es conductora, los electrodos del dispositivo puede detectar la actividad neuronal a trav\u00e9s de la detecci\u00f3n capacitiva. Este es el mismo tipo de tecnolog\u00eda que puede detectar los movimientos de un dedo en la pantalla t\u00e1ctil de un tel\u00e9fono inteligente. Implantaron una interfaz neuronal de 64 electrodos en una rata durante m\u00e1s de un a\u00f1o y una interfaz neuronal de 1008 electrodos en la corteza motora de un mono que llegaba a una pantalla t\u00e1ctil.<\/p>\n
\u00abDesplegar con \u00e9xito el dispositivo en monos que hacen humanos -como tareas es un gran salto adelante\u00bb, dijo Perasan. \u00abAhora podemos refinar nuestra tecnolog\u00eda para ayudar a las personas que sufren trastornos cerebrales\u00bb.<\/p>\n
Una fotograf\u00eda de la matriz Neural Matrix, que permite la microelectrocorticograf\u00eda de alta resoluci\u00f3n y a largo plazo. Cr\u00e9dito: C.-H. Chiang et al., Science Translational Medicine (2020) <\/p>\n
Bas\u00e1ndose en estos resultados y experimentos para calentar los dispositivos para simular per\u00edodos de tiempo m\u00e1s prolongados, los investigadores creen que sus dispositivos podr\u00edan soportar la implantaci\u00f3n durante m\u00e1s de seis a\u00f1os.<\/p>\n
Si bien estos resultados son enormes avances en comparaci\u00f3n con los dispositivos de \u00faltima generaci\u00f3n actuales, no est\u00e1n ni cerca del nivel de las aspiraciones de los investigadores. El estudiante de Viventi est\u00e1 trabajando actualmente para escalar el prototipo de 1000 electrodos a m\u00e1s de 65 000. Y esperan que mediante el uso de fundiciones comerciales para fabricar los electrodos, que son muy superiores a sus propias capacidades, el rendimiento de su interfaz neuronal aumentar\u00e1 enormemente tanto en t\u00e9rminos de calidad de la se\u00f1al como de supervivencia dentro del cuerpo humano.<\/p>\n
\u00abUno de nuestros objetivos es crear un nuevo tipo de pr\u00f3tesis visual que interact\u00fae directamente con el cerebro y que pueda restaurar al menos parte de la capacidad visual de las personas con nervios \u00f3pticos da\u00f1ados\u00bb, dijo Viventi. \u00abPero tambi\u00e9n podemos usar este tipo de dispositivos para controlar otros tipos de pr\u00f3tesis o en una amplia gama de proyectos de investigaci\u00f3n en neurociencia\u00bb. <\/p>\n
Explore m\u00e1s<\/p>\n
Los ingenieros imprimen en 3D implantes cerebrales blandos y gomosos M\u00e1s informaci\u00f3n:<\/strong> C.-H. Chiang el al., \u00abDesarrollo de una interfaz neuronal para el registro de alta definici\u00f3n a largo plazo en roedores y primates no humanos\u00bb, Science Translational Medicine (2020). stm.sciencemag.org\/lookup\/doi\/ … scitranslmed.aay4682 Informaci\u00f3n de la revista:<\/strong> Science Translational Medicine <\/p>\n Proporcionado por la Universidad de Duke Cita<\/strong>: Los implantes cerebrales de pr\u00f3xima generaci\u00f3n con m\u00e1s de mil electrodos pueden sobrevivir durante m\u00e1s de seis a\u00f1os (2020, 8 de abril) recuperado el 31 de agosto de 2022 de https:\/\/medicalxpress.com\/news\/2020-04-next-generation-brain-implants-thousand-electrodes.html Este documento est\u00e1 sujeto a derechos de autor. Aparte de cualquier trato justo con fines de estudio o investigaci\u00f3n privados, ninguna parte puede reproducirse sin el permiso por escrito. El contenido se proporciona \u00fanicamente con fines informativos.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":" Para demostrar la extrema flexibilidad de sus interfaces neuronales, los investigadores lo envuelven alrededor de un tubo de 2,5 mm. A pesar de su flexibilidad, la interfaz neuronal puede soportar el duro entorno de un cerebro durante m\u00e1s de seis a\u00f1os. Cr\u00e9dito: John Rogers, Universidad Northwestern Los investigadores han demostrado la capacidad de implantar una … Continuar leyendo \u00abLos implantes cerebrales de pr\u00f3xima generaci\u00f3n con m\u00e1s de mil electrodos pueden sobrevivir durante m\u00e1s de seis a\u00f1os\u00bb<\/span><\/a><\/p>\n","protected":false},"author":1,"featured_media":0,"comment_status":"","ping_status":"","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"footnotes":""},"categories":[1],"tags":[],"class_list":["post-24902","post","type-post","status-publish","format-standard","hentry","category-general"],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/www.biblia.work\/articulos-salud\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/24902","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/www.biblia.work\/articulos-salud\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/www.biblia.work\/articulos-salud\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.biblia.work\/articulos-salud\/wp-json\/wp\/v2\/users\/1"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.biblia.work\/articulos-salud\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=24902"}],"version-history":[{"count":0,"href":"https:\/\/www.biblia.work\/articulos-salud\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/24902\/revisions"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/www.biblia.work\/articulos-salud\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=24902"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.biblia.work\/articulos-salud\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=24902"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.biblia.work\/articulos-salud\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=24902"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}