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Científicos afirman que pueden manipular neuronas con el uso de un teléfono ¨inteligente¨.

Los investigadores, que han sido publicados en la revista Nature Biomedical Engineering, creen que el dispositivo puede acelerar los esfuerzos para descubrir enfermedades cerebrales como el Parkinson, el Alzheimer, la adicción, la depresión y el dolor. El dispositivo que han creado, usa cartuchos que contienen el medicamento y utiliza un poderoso bluetooth de baja energía, puede seleccionar neuronas específicas de interés usando drogas y luz durante períodos prolongados. «El dispositivo neuronal inalámbrico permite neuromodular química y ópticamente, cosa que anteriormente no se había logrado», dijo el autor principal Raza Qazi, investigador del Instituto Avanzado de Ciencia y Tecnología de Corea (KAIST) y la Universidad de Colorado Boulder.

Qazi dijo que esta tecnología eclipsa significativamente los métodos convencionales utilizados por los neurocientíficos, que generalmente involucran tubos metálicos rígidos y fibras ópticas para administrar drogas y luz. Limitan el movimiento del individuo, y presentan una estructura relativamente rígida que causa lesiones en el tejido cerebral blando con el tiempo, por lo que no son adecuados para la implantación a largo plazo. Aunque se han realizado algunos esfuerzos para mitigar en parte la respuesta adversa de los tejidos mediante la incorporación de sondas blandas y plataformas inalámbricas, las soluciones anteriores estaban limitadas por el hecho de que eran incapaces de administrar medicamentos durante períodos de tiempo largos, así como por sus configuraciones de control voluminosas y complejas.

Para lograr la entrega crónica de drogas inalámbricas, los científicos tuvieron que resolver el desafío crítico del agotamiento y la evaporación de las drogas. Investigadores del Instituto Avanzado de Ciencia y Tecnología de Corea y la Universidad de Washington en Seattle colaboraron para inventar un dispositivo neuronal con un cartucho de drogas reemplazable, que podría permitir a los neurocientíficos estudiar los mismos circuitos cerebrales durante varios meses sin preocuparse por quedarse sin drogas. Estos cartuchos de drogas ‘plug-n-play’ se ensamblaron en un implante cerebral para ratones con una sonda suave y ultradelgada (grosor de un cabello humano), que consistía en canales microfluídicos y pequeños LED (más pequeños que un grano de sal), para dosis ilimitadas de medicamentos y entrega de luz.

Controlados con una interfaz de usuario elegante y simple en un teléfono inteligente, los neurocientíficos pueden activar fácilmente cualquier combinación específica o secuenciación precisa de la entrega de luz y medicamentos en cualquier animal objetivo implantado sin necesidad de estar físicamente dentro del laboratorio. Usando estos dispositivos neuronales inalámbricos, los investigadores también podrían configurar fácilmente estudios con animales completamente automatizados donde el comportamiento de un animal podría afectar positiva o negativamente el comportamiento en otros animales mediante la activación condicional de la entrega de luz y/o drogas.

«Este es un dispositivo revolucionario, surgido como resultado del diseño electrónico avanzado y una poderosa ingeniería de micro y nanoescala«, dijo Jae-Woong Jeong, profesor de ingeniería eléctrica en KAIST. «Queremos seguir desarrollando esta tecnología de manera que logremos construir un implante cerebral con aplicaciones reales clínicas». El profesor de anestesiología de la Dacultad de Medicina de la Universidad de Washington, Michael Bruchas, ha asegurado que esta tecnología ayudará a los investigadores de muchas maneras.

«Nos permite diseccionar mejor la base del comportamiento del circuito neural y cómo los neuromoduladores específicos en el cerebro ajustan el comportamiento de varias maneras», dijo. «Estamos ansiosos además por usar el dispositivo en estudios farmacológicos complejos, lo que podría ayudarnos a desarrollar nuevas terapias para el dolor, la adicción y los trastornos emocionales».

Los investigadores coreanos desarrollan electrónica suave para dispositivos portátiles e implantables, y los neurocientíficos del laboratorio Bruchas de la Universidad de Washington estudian los circuitos cerebrales que controlan el estrés, la depresión, la adicción, el dolor y otros trastornos neuropsiquiátricos. Este esfuerzo global de colaboración entre ingenieros y neurocientíficos durante un período de tres años consecutivos y decenas de iteraciones de diseño condujeron a la validación exitosa de este poderoso implante cerebral en ratones que se mueven libremente, lo que los investigadores creen que realmente puede acelerar el estudio del cerebro y sus enfermedades. Este trabajo fue apoyado por subvenciones de la Fundación Nacional de Investigación de Corea, el Instituto Nacional de Salud de EE. UU., El Instituto Nacional sobre el Abuso de Drogas y la Cátedra Mallinckrodt.

Con información de: https://actualidad.rt.com

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