El método de estimulación neural podría disminuir el daño de los dispositivos implantados

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La estimulación neural puede ser terapéutica para trastornos neurológicos, sin embargo, el dispositivo implantado para facilitar esto puede deteriorarse en el tiempo y cicatrizar el tejido neural. Ahora, los investigadores de la Universidad de Pittsburgh han encontrado una manera de lograr la estimulación neural utilizando un electrodo sin atadura activado por la luz que esperan contribuir a disminuir ese daño. Takashi Kozai, profesor asistente de bioingeniería en la Escuela de Ingeniería Swanson de la universidad, dijo: "Típicamente con la estimulación neural, para mantener la conexión entre la mente y la máquina, hay un cable transcutáneo desde el electrodo implantado dentro del cerebro hasta un controlador. fuera del cuerpo. El movimiento del cerebro o esta atadura conduce a inflamación, cicatrización y otros efectos secundarios negativos. Esperamos reducir parte del daño al reemplazar este cable grande con una luz de longitud de onda larga y un electrodo ultra pequeño sin ataduras. Cuando el efecto fotoeléctrico contaminó nuestra grabación electrofisiológica mientras tomábamos imágenes con un láser casi infrarrojo, nos sorprendió un poco. Resultó que la ecuación original tenía que ser modificada para explicar este resultado. Probamos numerosas estrategias para eliminar este artefacto fotoeléctrico, pero no tuvimos éxito en cada intento, por lo que convertimos el error en una característica. Lo que no esperábamos ver era que este método fotoeléctrico de estimulación nos permite estimular una población de neuronas diferente y más discreta que la que podría lograrse con la estimulación eléctrica. Esto les da a los investigadores otra herramienta en su caja de herramientas para explorar circuitos neuronales en el sistema nervioso. Tuvimos numerosos críticos que no confiaban en las modificaciones matemáticas que se hicieron a la ecuación fotoeléctrica original de Einstein, pero creímos en el enfoque e incluso presentamos una solicitud de patente. Este es un testimonio del arduo trabajo y la diligencia de Kaylene para tomar una teoría y convertirla en una validación bien controlada de la tecnología ". Kaylene Stocking, una estudiante senior de bioingeniería e ingeniería informática, dijo:" Nuestro grupo decidió usar esta característica del Efecto fotoeléctrico a nuestro favor en la estimulación neural. Utilizamos el cambio en el potencial eléctrico con un láser de infrarrojo cercano para activar un electrodo sin atadura en el cerebro. Descubrimos que la fotoestimulación es efectiva. Los aumentos de temperatura no fueron significativos, lo que reduce la posibilidad de daños por calor, y las células activadas estaban más cerca del electrodo que en la estimulación eléctrica en condiciones similares, lo que indica una mayor precisión espacial.

“Investigadores de la Universidad de Pittsburgh han encontrado una manera de lograr la estimulación neural utilizando un electrodo sin atadura activado por luz.“
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