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Un implante muy pequeño puede leer y transmitir señales cerebrales
Al utilizar luz en lugar de conexiones eléctricas, el implante puede funcionar profundamente en el cerebro sin dañar el tejido ni desencadenar respuestas inmunitarias.
Un implante cerebral más pequeño que un grano de sal puede registrar y transmitir la actividad neuronal de forma inalámbrica durante más de un año, lo que marca un avance importante en la investigación de monitoreo cerebral a largo plazo.El dispositivo, desarrollado por investigadores de la Universidad de Cornell, se llama electrodo optoelectrónico sin ataduras a microescala, o MOTE.Permite el seguimiento continuo de las señales cerebrales sin cables ni equipos voluminosos.
Funciona mediante rayos láser infrarrojos inofensivos que atraviesan el tejido cerebral para alimentar el circuito.La misma energía luminosa también se utiliza para enviar datos a través de pequeños pulsos de luz infrarroja que codifican señales eléctricas de las neuronas.Este diseño permite que el dispositivo funcione dentro del cerebro sin baterías ni cables, lo que reduce la interferencia con el tejido.
Construido con arseniuro de aluminio y galio, el diodo semiconductor del implante captura la luz para obtener energía y la emite para la comunicación.También incluye un amplificador de bajo ruido y un codificador óptico basado en tecnología de microchip estándar, lo que permite una grabación de señal precisa con un uso mínimo de energía.
El dispositivo se prueba primero en cultivos celulares y luego se implanta en ratones, apuntando a la región del cerebro responsable de procesar la información sensorial de los bigotes.Durante un año, registra constantemente tanto picos neuronales como señales sinápticas más amplias, todo ello mientras los animales permanecen sanos.El tamaño pequeño y el funcionamiento inalámbrico tienen como objetivo evitar la irritación causada por electrodos o fibras ópticas más grandes, que pueden desencadenar respuestas inmunes en el tejido cerebral.
El diseño del MOTE también puede admitir la recopilación de datos durante las exploraciones por resonancia magnética, lo que no es posible con los implantes tradicionales.Los investigadores planean adaptar el sistema para estudios de la médula espinal y monitoreo neuronal continuo utilizando placas de cráneo artificiales.El estudio completo aparece en Nature Electronics y destaca el progreso hacia interfaces cerebro-máquina mínimamente invasivas a largo plazo.