Poder medir la actividad eléctrica del cerebro nos ha ayudado a comprender mucho mejor los procesos del cerebro, funciones, y enfermedades en las últimas décadas. Hasta aquí, gran parte de esta actividad se ha medido mediante electrodos colocados en el cuero cabelludo (mediante electroencefalografía (EEG)); sin embargo, ser capaz de adquirir señales directamente desde el interior del cerebro mismo (a través de dispositivos de interfaz neuronal) durante las actividades de la vida diaria podría llevar la neurociencia y la neuromedicina a niveles completamente nuevos. Un gran revés de este plan es que, Desafortunadamente, La implementación de interfaces neuronales ha demostrado ser un desafío notable.

Los materiales utilizados en los minúsculos electrodos que hacen contacto con las neuronas, así como los de todos los conectores, debe ser flexible pero lo suficientemente resistente para soportar un entorno relativamente duro en el cuerpo. Los intentos anteriores de desarrollar interfaces cerebrales duraderas han demostrado ser un desafío porque las respuestas biológicas naturales del cuerpo, como la inflamación, degradar el rendimiento eléctrico de los electrodos con el tiempo. Pero, ¿y si tuviéramos alguna forma práctica de administrar medicamentos antiinflamatorios localmente donde los electrodos hacen contacto con el cerebro?

En un estudio reciente publicado en Microsistemas y nanoingeniería , un equipo de investigadores coreanos desarrolló una nueva interfaz cerebral multifuncional que puede registrar simultáneamente la actividad neuronal y administrar medicamentos líquidos al sitio de implantación. A diferencia de los dispositivos rígidos existentes, su diseño tiene una estructura 3D flexible en la que se utiliza una matriz de microagujas para recopilar múltiples señales neuronales en un área, y líneas conductoras metálicas delgadas llevan estas señales a un circuito externo. Uno de los aspectos más notables de este estudio es que, apilando estratégicamente y micromecanizado múltiples capas de polímero, los científicos lograron incorporar canales de microfluidos en un plano paralelo a las líneas conductoras. Estos canales están conectados a un pequeño depósito (que contiene los fármacos que se van a administrar) y pueden llevar un flujo constante de líquido hacia las microagujas.

El equipo validó su enfoque a través de experimentos de interfaz cerebral en ratas vivas. seguido de un análisis de la concentración de fármaco en el tejido alrededor de las agujas. Los resultados generales son muy prometedores, como el profesor Sohee Kim del Instituto de Ciencia y Tecnología de Daegu Gyeongbuk (DGIST), Corea, quien dirigió el estudio, observaciones:"La flexibilidad y las funcionalidades de nuestro dispositivo ayudarán a que sea más compatible con los tejidos biológicos y a disminuir los efectos adversos, todo lo cual contribuye a aumentar la vida útil de la interfaz neuronal ".

El desarrollo de interfaces cerebrales multifuncionales duraderas tiene implicaciones en múltiples disciplinas. "Nuestro dispositivo puede ser adecuado para interfaces cerebro-máquina, que permiten a las personas paralizadas mover brazos o piernas robóticos usando sus pensamientos, y para el tratamiento de enfermedades neurológicas mediante estimulación eléctrica y / o química durante años, "dice el Dr. Yoo Na Kang del Instituto de Maquinaria y Materiales de Corea (KIMM), primer autor del estudio.