Nuovo sensore per mappare il cervello! È 5 volte più sottile di un capello

I ricercatori hanno sviluppato un nuovo sensore in grado di penetrare fino a 10 cm di profondità nel cervello umano, consentendo registrazioni ad alta risoluzione dell'attività cerebrale profonda.

Il Laboratorio di Elettronica Integrata e Biointerfacce (IEBL) dell'Università della California, San Diego, ha introdotto un approccio rivoluzionario per la registrazione clinica dell'attività cerebrale profonda. Hanno sviluppato un nuovo sensore in grado di penetrare fino a 10 cm di profondità nel cervello umano, consentendo registrazioni ad alta risoluzione.

SENSORE INNOVATIVO

L'approccio innovativo, riportato da Donanımhaber, si basa su sonde ultra-sottili, flessibili e personalizzabili realizzate con materiali di grado clinico. Queste sonde sono dotate di sensori in grado di registrare i segnali cerebrali nell'area in cui vengono posizionate. Le loro dimensioni ridotte consentono un posizionamento ravvicinato, permettendo un rilevamento ad alta risoluzione a profondità del cervello senza precedenti. Shadi Dayeh, professore di ingegneria elettrica presso l'UC San Diego e autore corrispondente dell'articolo, spiega:

"Abbiamo sviluppato un metodo di produzione completamente diverso per gli elettrodi a film sottile. Questo metodo consente la produzione di elettrodi riproducibili, personalizzabili e ad alta capacità produttiva, in grado di raggiungere le strutture cerebrali profonde necessarie a fini terapeutici. Inoltre, nonostante un corpo dell'elettrodo più sottile, rende possibile un'elevata risoluzione spaziale e un numero maggiore di canali."

Le sonde, spesse solo 15 micron (circa 1/5 dello spessore di un capello umano), sono attualmente in grado di registrare fino a 128 canali. Si tratta di un salto significativo rispetto alle attuali sonde cliniche, che dispongono solo di 8-16 canali. I ricercatori puntano a raggiungere migliaia di canali per sonda. Questo progresso darà ai medici la capacità di catturare, analizzare e comprendere i segnali cerebrali con una risoluzione migliore.

I risultati di questa tecnologia potrebbero andare oltre l'epilessia, estendendosi ad applicazioni per il morbo di Parkinson, disturbi del movimento, disturbo ossessivo-compulsivo, obesità, depressione resistente al trattamento, dolore cronico ad alto impatto e varie altre patologie. La micro-stereo-elettroencefalografia (µSEEG) dell'UC San Diego consente il monitoraggio wireless dei pazienti affetti da epilessia resistente al trattamento fino a 30 giorni. Il professor Dayeh immagina un sistema wireless che permetta ai pazienti di muoversi liberamente sia in ambiente ospedaliero che a casa, monitorando costantemente le strutture corticali e cerebrali profonde.

SISTEMA DI MONITORAGGIO CEREBRALE WIRELESS

I ricercatori stanno lavorando attivamente alla visione di un sistema di monitoraggio cerebrale dotato di sensori posizionati in profondità e sulla superficie del cervello. Comunicando in modalità wireless con un piccolo sistema informatico contenuto in una scatola, questo sistema potrebbe fornire alimentazione wireless e un'infrastruttura di calcolo per la registrazione dei segnali cerebrali fino a 30 giorni. Il Dr. Dayeh afferma: "L'obiettivo finale è sviluppare il sistema e le tecnologie necessarie entro il 2026, per offrire ai pazienti un sistema wireless che consenta loro di muoversi liberamente".

Nello studio, viene indicato che il sistema ha funzionato con successo in due pazienti durante interventi chirurgici di rimozione di tumori. I dati ottenuti da vari modelli animali, inclusi ratti, maiali e primati non umani, dimostrano la versatilità del sistema. Le sonde, lunghe fino a 10 cm, hanno permesso di registrare dalle strutture cerebrali profonde, fornendo informazioni cruciali sulle dinamiche cerebrali a livello macroscopico e dei singoli neuroni.

Fonte della notizia: 12punto