Um implante neural foi reduzido ao tamanho de um neurônio e tornado sem fio — os ratos de teste nem sequer o notaram.

Cientistas da Universidade Cornell criaram um dos menores implantes neurais já desenvolvidos, o eletrodo optoeletrônico sem fio em microescala (MOTE). Ele é menor que um grão de sal, medindo 370 × 70 µm. Este dispositivo é capaz de transmitir dados sem fio de longo prazo sobre a atividade cerebral em um organismo vivo. Isso é crucial para o estudo da atividade neural, um campo em que há mais perguntas do que respostas.

Fonte da imagem: Cornell

Implantes tradicionais e diversas sondas apresentam desafios durante o uso. O tecido cerebral é macio e os sensores podem se deslocar. Pior ainda, a irritação mecânica resultante é acompanhada de inflamação. Criar um sensor minúsculo, na escala de um neurônio, com a capacidade de transmitir dados sem fio, poderia revolucionar a neurociência.

O sensor MOTE funciona extraindo energia de feixes de laser infravermelho que penetram o tecido cerebral sem causar danos. Lasers semicondutores modernos podem ser facilmente implantados no crânio sem causar desconforto. No implante neural, um diodo semicondutor feito de arseneto de alumínio e gálio converte a luz em eletricidade. Ele também atua como transmissor, enviando sinais ópticos sobre a atividade cerebral que registrou.

Curiosamente, o método de codificação de dados para transmissão foi inspirado nas comunicações via satélite, que são energeticamente eficientes e confiáveis. Para isso, o circuito do implante inclui componentes apropriados — moduladores e amplificadores — fabricados utilizando processos padrão de fabricação de semicondutores. Aliás, os materiais foram selecionados de forma a não interferirem com as ressonâncias magnéticas dos pacientes com implantes neurais.

Os testes começaram com culturas de células, após o que os implantes foram inseridos na área do cérebro do rato responsável pelo processamento das informações sensoriais provenientes das vibrissas. Durante um ano, o MOTE registrou com sucesso os potenciais de ação neurais e a atividade sináptica, período no qual os animais permaneceram saudáveis ​​e ativos, sem quaisquer complicações.sinais de danos nos tecidos. Este implante neural tem boas perspectivas. Algum dia, virá a parte mais interessante: estudar o cérebro humano. Tal resolução é extremamente necessária para verdadeiros avanços.