Implante cerebral recargable inalámbricamente desde fuera del cuerpo

Unos investigadores han inventado un diminuto implante cerebral blando que se controla desde un smartphone (teléfono inteligente) y que puede recargarse de energía inalámbricamente desde fuera del cuerpo.

El equipo de Jae-Woong Jeong, del Instituto Avanzado de Ciencia y Tecnología (KAIST), en Corea del Sur, ha diseñado este implante cerebral para controlar los circuitos cerebrales durante largos periodos de tiempo sin necesidad de cambiar la batería. El dispositivo está construido con polímeros ultrablandos y biocompatibles para facilitar la compatibilidad a largo plazo con los tejidos vivos. Equipado con LEDs de tamaño micrométrico (equivalentes al tamaño de un grano de sal) montados en sondas ultrafinas (del grosor de un cabello humano), puede manipular de forma inalámbrica las neuronas objetivo a gran profundidad en el cerebro mediante la luz.

El nuevo logro es un paso adelante respecto al dispositivo neural inalámbrico de implante en la cabeza que Jeong desarrolló en 2019. Esa versión anterior podía suministrar múltiples fármacos y un tratamiento de estimulación lumínica de forma inalámbrica mediante el uso de un teléfono inteligente.

Para la nueva versión mejorada, el equipo de investigación ideó un sistema optoelectrónico blando totalmente implantable que puede controlarse de forma remota y selectiva mediante un teléfono inteligente.

Jeong y sus colegas detallan este avance en la revista académica Nature Communications.

Para permitir la recarga y las señales de control inalámbricos de la batería, los investigadores desarrollaron un diminuto circuito que integra un recolector de energía inalámbrico con una antena de bobina y un chip de baja energía Bluetooth. Un campo magnético alterno puede penetrar inofensivamente a través del tejido y generar electricidad dentro del dispositivo para cargar la batería. A continuación, el implante Bluetooth alimentado por batería envía patrones programables de luz a las células cerebrales mediante una aplicación de smartphone para controlar el cerebro en tiempo real.

El sistema optoelectrónico blando que es recargable de manera inalámbrica. El dispositivo emite luz. (Imágenes: KAIST)

Los neurocientíficos probaron con éxito estos implantes en ratas y demostraron su capacidad para suprimir en ellas el comportamiento inducido por la cocaína después de inyectársela. Esto se consiguió mediante la estimulación lumínica precisa de las neuronas idóneas en sus cerebros utilizando los LEDs controlados por el smartphone. Además, la batería de los implantes podía recargarse mientras las ratas se comportaban con plena libertad. (Fuente: NCYT de Amazings)