Investigadores chinos han logrado un progreso significativo en el desarrollo de implantes flexibles invasivos de interfaz cerebro-computadora, creando una sonda "Neurotentáculo" de rigidez regulable que puede reducir el da?o de implantación en un 74 por ciento, según informó el martes Science and Technology Daily.

La sonda "Neurotentáculo" desarrollada por investigadores del Instituto de Semiconductores de la Academia China de Ciencias (CAS, por sus siglas en inglés), contiene un peque?o sistema hidráulico. Durante la implantación, la sonda "Neurotentáculo" accionada hidráulicamente se endurece como un globo inflado para penetrar con precisión en el tejido cerebral. Una vez que está en su lugar, se ablanda después para minimizar el da?o y vuelve a un estado flexible para adaptarse al microambiente del cerebro, según el informe.

Los hallazgos se publicaron en línea en la revista internacional Advanced Science el 21 de julio.

Con el rápido desarrollo de las interfaces cerebro-computadora y la neurociencia, los microelectrodos neuronales flexibles se consideran un enfoque ideal para lograr una adquisición de se?ales neuronales estable a largo plazo, gracias a su excelente biocompatibilidad que reduce las respuestas inmunes en el tejido cerebral y extiende la longevidad in vivo del dispositivo.

En comparación con los electrodos rígidos tradicionales, la sonda flexible reduce significativamente el da?o físico al tejido cerebral durante la inserción, suprime las respuestas inflamatorias posteriores a la implantación y extiende su tiempo de funcionamiento estable en el cuerpo, lo que demuestra un fuerte potencial de aplicación, según el informe.

Sin embargo, según Pei Weihua, investigador del Instituto de Semiconductores y coautor del artículo de investigación, debido a la excesiva suavidad del material, es muy difícil que los microelectrodos neuronales flexibles penetren en el tejido cerebral denso y lleguen al área objetivo sin un soporte rígido externo. Este desafío se ha convertido en el principal cuello de botella que impide que los microelectrodos neuronales flexibles se apliquen de manera práctica, dijo Pei al Global Times el jueves.

Para abordar este desafío, los investigadores desarrollaron el nuevo tipo de sonda llamada "Neurotentáculos" que se endurece durante la inserción para penetrar en el tejido y se ablanda después para minimizar el da?o y permitir registros estables a largo plazo. El dise?o logra dos objetivos: minimizar el da?o de implantación y permitir grabaciones neuronales a largo plazo, estables y de alta calidad, según Wang Yang, coautor del artículo de investigación e investigador del Instituto de Semiconductores.

Un equipo dirigido por Liang Jing, investigador del Instituto de Psicología, CAS, y coautor del artículo de investigación, validó la sonda "Neurotentáculo" en experimentos con animales.

Los resultados mostraron que, en comparación con los métodos tradicionales de implantación guiados por microagujas, la sonda "Neurotentáculo" redujo el da?o inducido por la implantación en más del 74 por ciento y alivió la inflamación crónica posterior en aproximadamente un 40 por ciento.

Además, en experimentos con ratones a largo plazo, la nueva sonda registró constantemente se?ales neuronales claras y estables, con el número y la calidad de las se?ales neuronales efectivas capturadas superando a las de los electrodos flexibles convencionales, dijo Liang.

Según Pei, la tecnología de la sonda "Neurotentáculo" puede realizar de manera efectiva el registro neuronal a largo plazo con microelectrodos neuronales flexibles, proporcionando una nueva y poderosa herramienta para estudiar las regiones del cerebro y los circuitos neuronales. Este logro marca un paso clave hacia el uso práctico de microelectrodos flexibles y proporciona una vía innovadora para la próxima generación de tecnologías de interfaz neuronal mínimamente invasivas.