La neurociencia y la tecnología médica están experimentando cambios con el desarrollo de nuevos dispositivos que podrían transformar nuestra comprensión y tratamiento de los trastornos neurológicos. Dos equipos de investigación de la Universidad de California, San Diego, han presentado recientemente tecnologías que representan un gran salto en la neurotecnología.
Tradicionalmente, el monitoreo de la actividad cerebral profunda ha dependido de electrodos metálicos penetrantes, una técnica efectiva pero con desafíos. Estos electrodos pueden causar daño en el delicado tejido cerebral y su uso repetido es limitado. Estas técnicas, aunque efectivas, presentan desafíos significativos en términos de seguridad y sostenibilidad a largo plazo.
El primer equipo de UC San Diego ha desarrollado una solución: microelectrodos transparentes de grafeno. Estos microelectrodos tienen la capacidad de realizar grabaciones electrofisiológicas simultáneamente con la imagen óptica y la estimulación de la actividad neuronal. Con electrodos de apenas 20 µm y utilizando nanopartículas de platino, esta tecnología ofrece una resolución espacial sin precedentes, permitiendo estudios más detallados y menos invasivos de la actividad neuronal.
Además de su pequeño tamaño, estos microelectrodos de grafeno presentan un diseño que evita fallos de circuito abierto, lo que los hace más confiables para experimentos a largo plazo. Su aplicación en experimentos multimodales ha revelado correlaciones clave entre la actividad eléctrica superficial y la actividad celular más profunda, abriendo nuevas posibilidades en la investigación y el tratamiento de trastornos neurológicos.
El segundo equipo de UC San Diego ha dado un paso adelante al desarrollar un implante delgado y flexible que reside en la superficie del cerebro y puede inferir la actividad neuronal de las capas más profundas. Este dispositivo, compuesto por una tira de polímero con electrodos de grafeno, permite predecir la actividad de calcio profunda a partir de señales superficiales. Esta tecnología combina métodos eléctricos y ópticos junto con inteligencia artificial.
Estas innovaciones podrían permitir un cambio hacia métodos menos invasivos para estudiar la actividad cerebral. Esto no solo mejora la seguridad de los estudios neurológicos, sino que también abre la puerta a nuevas formas de tratamientos dirigidos para trastornos neurológicos. Además, estos avances podrían mejorar la longevidad de las tecnologías de interfaces cerebro-computadora y reducir el daño al tejido cerebral en estudios de electrofisiología.
Por: Cipactli Vargas
Fuentes:
Nature Nanotechnology
High-density transparent graphene arrays for predicting cellular calcium activity at depth from surface potential recordings
Medscape
New Tech Could Record Deep-Brain Activity From Surface
