Pequeños implantes plegables mejoran el tratamiento de enfermedades neurológicas

Alrededor de 50 millones de personas en todo el mundo padecen epilepsia, una enfermedad asociada con un riesgo de muerte prematura hasta tres veces mayor en comparación con la población general. El diagnóstico y el tratamiento precisos de la epilepsia requieren el control de la actividad eléctrica cerebral, lo que tradicionalmente requiere una craneotomía, donde se extrae una gran sección del cráneo para colocar electrodos directamente en el cerebro. Este método es muy invasivo, tiene un largo período de recuperación y conlleva un alto riesgo de infección. Los investigadores han desarrollado unos innovadores electrodos cerebrales "inspirados en el origami" que se vuelven significativamente más pequeños después de plegarse a una fracción de su tamaño original. Este desarrollo podría reducir drásticamente la carga quirúrgica para tratar enfermedades neurológicas como la epilepsia o para implementar interfaces cerebro-computadora.

En un nuevo estudio publicado en Nature Communications, un equipo de investigación dirigido por la Universidad de Oxford (Oxford, Reino Unido) y la Universidad de Cambridge (Cambridge, Reino Unido) ha detallado estos nuevos electrodos cerebrales plegables diseñados para minimizar la incisión necesaria, reduciéndola aproximadamente cinco veces sin comprometer su funcionalidad. En su estado expandido, el sistema de electrodos parece una oblea de silicona plana y rectangular de aproximadamente 70 micras de espesor (aproximadamente el ancho de un cabello humano) con 32 electrodos conectados a un cable. Esta oblea se pliega como un acordeón para caber a través de una rendija de tan solo 6 mm. Colocada sobre la superficie del cerebro, una cámara presurizada llena de líquido dentro de la oblea se infla, desplegando el dispositivo para cubrir un área de hasta 600 mm². Normalmente, implantar un dispositivo no plegable de dimensiones similares requeriría quitar al menos 600 mm² del cráneo.

La eficacia del dispositivo se ha validado mediante pruebas en cerdos anestesiados, que han confirmado que los electrodos desplegados pueden captar y registrar con precisión la actividad cerebral. El equipo de investigación sugiere que este electrodo plegable podría ser utilizado en pacientes humanos dentro de unos pocos años. También creen que el innovador diseño plegable podría reducir la extensión de la cirugía necesaria para instalar interfaces cerebro-computadora, beneficiando a personas con discapacidades y mejorando las interacciones entre humanos y computadoras.

“Este estudio presenta un nuevo enfoque para interactuar directamente con grandes áreas del cerebro a través de una cirugía similar a la de un ojo de cerradura”, dijo Christopher Proctor, autor principal y profesor asociado del Departamento de Ciencias de la Ingeniería de la Universidad de Oxford. “La importancia potencial de este trabajo es doble. En primer lugar, existe la promesa de una herramienta de diagnóstico menos invasiva para pacientes con epilepsia. En segundo lugar, creemos que la naturaleza mínimamente invasiva permitirá nuevas aplicaciones en las interfaces cerebro-máquina”.

Enlaces relacionados:
Universidad de Oxford
Universidad de Cambridge

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