Os pesquisadores da Escola de Engenharia e Ciências Aplicadas John A. Paulson da Universidade Harvard, em colaboração com a Universidade do Texas em Austin, o MIT e a Axoft, Inc., criaram um inovador implante flexível que contém dezenas de sensores e possibilita o registro da atividade de neurônios individuais no cérebro por vários meses. Essa solução revolucionária pode ter um impacto significativo no design de bioeletrônicos para registro e estimulação neural, assim como em interfaces cérebro-computador.
Para superar o tradicional dilema entre alta resolução de dados e durabilidade, os pesquisadores utilizaram elastômeros fluorados, como o Teflon, que são materiais flexíveis, biocompatíveis, com excelentes propriedades dielétricas e podem ser utilizados em técnicas padrão de microfabricação.
A equipe construiu uma sonda durável integrando esses elastômeros fluorados dielétricos a microeletrodos flexíveis contendo 64 sensores. Essa sonda é 10.000 vezes mais delicada do que sondas flexíveis convencionais feitas de materiais como poliimida ou parylene C. Os pesquisadores demonstraram a eficácia do dispositivo registrando informações neurais dos cérebros e medulas espinhais de camundongos por vários meses.
Paul Le Floch, autor principal do estudo, explicou: “Desenvolvemos interfaces cérebro-eletrônicas de resolução celular única que são mais biologicamente compatíveis do que materiais tradicionais. Nossa pesquisa tem o potencial de revolucionar o design de bioeletrônicos para registro e estimulação neural, assim como interfaces cérebro-computador”.
Jia Liu, autora correspondente do estudo, acrescentou: “Nossa pesquisa mostra que considerações cuidadosas de design podem levar a elastômeros inovadores para interfaces neurais estáveis de longo prazo. Esse trabalho pode expandir as possibilidades de design para interfaces neurais”.
O desenvolvimento de novas sondas e interfaces neurais é um problema altamente interdisciplinar que requer expertise em biologia, engenharia elétrica, ciência dos materiais, engenharia mecânica e química. Os pesquisadores reconhecem que inovações nessa área são essenciais para melhor compreensão do cérebro e desenvolvimento de tecnologias que possam ajudar pessoas com deficiências neurológicas.
FAQ
O que é uma interface cérebro-eletrônica?
Uma interface cérebro-eletrônica é um sistema que permite a comunicação direta entre o cérebro e dispositivos eletrônicos, possibilitando a leitura de sinais neurais e o envio de comandos para o cérebro.
Como os elastômeros fluorados são utilizados nessa pesquisa?
Os elastômeros fluorados, como o Teflon, são utilizados para construir sondas flexíveis que são implantadas no cérebro. Esses materiais possuem propriedades dielétricas e biocompatibilidade que permitem o registro de atividade neural por longos períodos de tempo.
Quais são as aplicações possíveis dessa tecnologia?
A tecnologia de interfaces cérebro-eletrônicas tem aplicações em áreas como pesquisa científica sobre o cérebro, neurologia clínica e até mesmo em interfaces cérebro-computador que podem auxiliar pessoas com deficiências neurológicas a interagir com o ambiente utilizando apenas sinais cerebrais.
Essa pesquisa tem potencial para ajudar pessoas com problemas neurológicos?
Sim, o desenvolvimento de interfaces cérebro-eletrônicas mais precisas e duráveis pode contribuir para o avanço de tratamentos e dispositivos que auxiliam pessoas com deficiências neurológicas, permitindo uma melhor compreensão e interação com as funções cerebrais.
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