La búsqueda de implantes cerebrales inyectables ha comenzado

Eventualmente, Xenophon Strakosas, un profesor asistente que trabajaba en el laboratorio de Berggren, resolvió el problema: en las plantas, el peróxido de hidrógeno ayuda a que el material inyectado se una, pero en los animales no hay suficiente peróxido para que la reacción funcione. Entonces Strakosas agregó algunos elementos a la mezcla: una enzima que usa glucosa o lactato, que son comunes en los tejidos animales, para producir peróxido, y otra enzima que descompone el peróxido. De repente, los electrodos se formaron perfectamente.

Para expertos como Maria Asplund, profesora de microtecnología bioelectrónica en la Universidad Tecnológica de Chalmers en Suecia, la idea de forjar electrodos dentro del cuerpo es completamente nueva: "Los químicos pueden hacer cosas que nunca hubiera imaginado", dice. Pero Asplund, que ha pasado más de una década trabajando para crear electrodos más amigables con el cerebro, no tiene planes de abandonar sus métodos probados y verdaderos de fabricación de electrodos todavía. Por un lado, esta nueva herramienta no ha sido probada en mamíferos y nadie sabe cuánto tiempo durará dentro del cuerpo Crucialmente, aunque los electrodos pueden conducir señales eléctricas con éxito, Berggren y sus colegas no tienen una solución para sacar esas señales, señales del cerebro para que los científicos puedan verlas o enviar corriente para que los electrodos se puedan usar para la estimulación cerebral.

Tienen varias opciones. Una sería colocar un cable aislado directamente en el electrodo para llevar sus señales desde lo más profundo del cerebro hasta la superficie del cráneo, donde los científicos pueden medirlas. Sin embargo, este cable podría dañar el tejido cerebral, que es exactamente lo que el equipo está tratando de evitar En su lugar, podrían intentar diseñar otros componentes que, como el electrodo, podrían autoensamblarse en el cerebro, de modo que la señal pueda ser leer de forma inalámbrica externamente.

Si Berggren y sus colegas descubren cómo comunicarse con sus electrodos, aún tendrán dificultades para competir con dispositivos de última generación como neuropíxelesque puede grabar desde cientos de neuronas a la vez. Alcanzar este grado de precisión con un electrodo blando puede resultar difícil, dice Jacob Robinson, profesor asociado de ingeniería eléctrica e informática en la Universidad de Rice en Texas. "Por lo general, hay una compensación entre el rendimiento y la invasividad”, dice. “El desafío de la ingeniería es empujar ese límite”.

Al menos inicialmente, la estimulación cerebral puede ser una mejor aplicación para los electrodos blandos porque no requiere que seas tan preciso. E incluso las grabaciones inexactas pueden ser útiles para las personas que están completamente paralizadas, dice Aaron Battista, profesor de bioingeniería en la Universidad de Pittsburgh que estudia las interfaces cerebro-computadora en monos. Es posible que los electrodos blandos no puedan producir un habla fluida al medir directamente las señales cerebrales de alguien, pero para los pacientes que no pueden moverse en absoluto, solo poder comunicar un sí o un no marcaría una gran diferencia.

Sin embargo, los electrodos de polímero no son solo una versión más segura y desordenada de los electrodos tradicionales. Debido a que solo se forman en presencia de sustancias específicas, pueden usarse para atacar partes del cerebro con perfiles químicos específicos. Bergren y Strakosas planean afinar su receta para que el gel se endurezca solo en áreas del cerebro donde hay mucho lactato disponible, es decir, áreas que son extremadamente activas. Usando esta estrategia, podrían apuntar específicamente al área del cerebro donde se originan las convulsiones de alguien. probar este enfoque en ratones epilépticos. En principio, también podrían crear un material que no utilice glucosa ni lactato, sino alguna otra sustancia para ayudar a formar el electrodo, un neurotransmisor específico, por ejemplo. De esa manera, los electrodos solo terminarían en partes del cerebro con alto contenido de ese neurotransmisor específico, lo que permitiría a los neurocientíficos apuntar con precisión a áreas específicas del cerebro.

Si Berggren y su equipo pueden superar los obstáculos científicos que se avecinan, su tarea final será sortear la maraña de regulaciones que rigen los dispositivos que se utilizan en las instalaciones médicas. Es imposible predecir cuánto tiempo podría tomar, especialmente para tantos. Pero aún así, Battista cree que este descubrimiento presagia una nueva era en la tecnología de electrodos, por muy lejana que esté.

"No puedo estar seguro de que alguien hoy reciba un implante neural electrónico flexible", dice, "pero ahora parece probable que algún día alguien lo haga".

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