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Scienziati in Corea del Sud hanno creato una nuova interfaccia neurale durevole in grado di misurare i segnali cerebrali direttamente all’interno del cervello stesso.

L’interfaccia è così avanzata che può anche essere utilizzata per somministrare farmaci nel sito per garantire che l’interfaccia non sia responsabile di causare infiammazione.

Sebbene le potenziali applicazioni per migliorare la vita delle persone siano molto promettenti, la tecnologia ha anche implicazioni inquietanti.

La misurazione accurata dell’attività cerebrale è stata una parte essenziale per ottenere una migliore comprensione del modo in cui funziona il cervello e di come è influenzato dalla malattia. Fino ad oggi, l’attività cerebrale è stata generalmente misurata posizionando elettrodi sul cuoio capelluto (generalmente indicato come elettroencefalografia (EEG)).

Naturalmente, i ricercatori sanno da tempo che ottenere segnali direttamente dal cervello sarebbe quasi certamente più accurato e potrebbe rivoluzionare la nostra comprensione del cervello, ma finora la creazione di interfacce neurali per farlo si è rivelata notevolmente difficile.

Ad esempio, i materiali utilizzati per realizzare i microscopici elettrodi che entrano in contatto con i neuroni, così come quelli di tutti i connettori, dovrebbero essere flessibili ma sufficientemente resistenti da resistere a un ambiente relativamente duro nel corpo. I precedenti tentativi di sviluppare interfacce cerebrali di lunga durata sono falliti a causa delle naturali risposte biologiche del corpo, come l’infiammazione, che riducono le prestazioni elettriche degli elettrodi nel tempo.

Il team sudcoreano, pubblicando la propria ricerca in Microsistemi e nanoingegneria, ha deciso di indagare se esistesse un modo per somministrare farmaci localmente per ridurre l’infiammazione nel sito in cui gli elettrodi incontrano il cervello.

A differenza dei dispositivi rigidi esistenti, il loro design ha una struttura flessibile in cui viene utilizzata una serie di microaghi per raccogliere più segnali neurali su un’area e sottili linee conduttive metalliche portano questi segnali a un circuito esterno.

L’aspetto che definisce questo design è il modo in cui incorpora canali che possono trasportare fluidi su un piano parallelo alle linee conduttive. Questi canali, costruiti impilando strategicamente e microlavorando più strati polimerici, sono collegati a un piccolo serbatoio (che contiene i farmaci da somministrare) e possono trasportare un flusso costante di liquido verso i microaghi.

Il team ha testato il loro approccio attraverso esperimenti di interfaccia cerebrale su ratti vivi. Dopo aver impiantato le interfacce, hanno misurato la concentrazione del farmaco nel tessuto intorno agli aghi.

Il prof. Sohee Kim, che ha guidato lo studio, disse: “La flessibilità e le funzionalità del nostro dispositivo contribuiranno a renderlo più compatibile con i tessuti biologici e a ridurre gli effetti negativi, il che contribuisce ad aumentare la durata dell’interfaccia neurale”.

Un altro dei partecipanti spiega i potenziali usi di questa nuova tecnologia neurale, che includono la possibilità per “persone paralizzate di muovere braccia o gambe robotiche usando i loro pensieri e il trattamento di malattie neurologiche usando la stimolazione elettrica e/o chimica nel corso degli anni”.

Allo stesso tempo, dovrebbero essere ovvie le potenziali preoccupazioni sulla tecnologia impiantabile in grado di somministrare medicinali all’insaputa dell’utente.

Recentemente abbiamo anche riportato su a tecnologia simile sviluppata presso l’Università di Dresda. Gli scienziati hanno creato una “piattaforma di intelligenza artificiale impiantabile biocompatibile” che potrebbe aprire la strada al monitoraggio in tempo reale della salute delle persone.

Chiaramente, poiché le frontiere della medicina continuano ad espandersi in modi sempre più invasivi, è probabile che ciò che significa essere umani, possedere il libero arbitrio e avere il diritto all’autonomia e alla privacy sia tutto in discussione.

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