Una nueva investigación publicada hoy ha demostrado que las diminutas sondas neuronales de grafeno se pueden usar de manera segura para mejorar en gran medida nuestra comprensión de las causas de la epilepsia.

La sonda neural de profundidad de grafeno (gDNP) consiste en una matriz lineal de microtransistores de un milímetro de largo incrustados en un sustrato polimérico flexible de un micrómetro de espesor. Los transistores fueron desarrollados por una colaboración del Laboratorio de Neuromedicina de la Universidad de Manchester y el Instituto de Neurología de la UCL junto con sus socios Graphene Flagship.

El artículo, publicado hoy en Nature Nanotechnology , muestra que las sondas cerebrales flexibles únicas se pueden utilizar para registrar señales cerebrales patológicas asociadas con la epilepsia con excelente fidelidad y alta resolución espacial.

El Dr. Rob Wykes, del equipo Nanoneuro de la Universidad de Manchester, dice que "la aplicación de esta tecnología permitirá a los investigadores investigar el papel que juegan las oscilaciones infralentas en la promoción de las ventanas de susceptibilidad para la transición a las convulsiones, además de mejorar la detección de biomarcadores electrofisiológicos clínicamente relevantes asociados con epilepsia."

Los dispositivos gDNP flexibles se implantaron de forma crónica en ratones con epilepsia. Los dispositivos implantados proporcionaron una resolución espacial excepcional y un registro de ancho de banda muy rico de señales cerebrales epilépticas durante semanas. Además, extensas pruebas crónicas de biocompatibilidad no confirmaron daño tisular significativo ni neuroinflamación, lo que se atribuye a la biocompatibilidad de los materiales utilizados, incluido el grafeno, y la naturaleza flexible del dispositivo gDNP.

La capacidad de registrar y mapear la gama completa de señales cerebrales utilizando sondas electrofisiológicas mejorará enormemente nuestra comprensión de las enfermedades cerebrales y ayudará al manejo clínico de pacientes con diversos trastornos neurológicos. Las tecnologías actuales tienen una capacidad limitada para obtener con precisión señales cerebrales ultralentas de alta fidelidad espacial.

La epilepsia es el trastorno cerebral grave más común en todo el mundo, y hasta el 30 % de las personas no pueden controlar sus ataques con los medicamentos antiepilépticos tradicionales. Para los pacientes refractarios a los medicamentos, la cirugía de la epilepsia puede ser una opción viable. La extirpación quirúrgica del área del cerebro donde comienzan las convulsiones por primera vez puede resultar en la ausencia de convulsiones; sin embargo, el éxito de la cirugía depende de la identificación precisa de la zona de inicio de la convulsión (SOZ).

Las señales epilépticas abarcan una amplia gama de frecuencias, mucho más grandes que la banda monitoreada en los escaneos usados ​​convencionalmente. Los biomarcadores electrográficos de una SOZ incluyen oscilaciones muy rápidas, así como cambios de actividad infralenta y de corriente continua (CC).

La implementación de esta nueva tecnología podría permitir a los investigadores investigar el papel que juegan las oscilaciones infralentas en la promoción de ventanas de susceptibilidad para la transición a la convulsión, así como mejorar la detección de biomarcadores electrofisiológicos clínicamente relevantes asociados con la epilepsia.

La futura traducción clínica de esta nueva tecnología ofrece la posibilidad de identificar y confinar con mucha más precisión las zonas del cerebro responsables del inicio de las convulsiones antes de la cirugía, lo que lleva a resecciones menos extensas y mejores resultados. En última instancia, esta tecnología también se puede aplicar para mejorar nuestra comprensión de otras enfermedades neurológicas asociadas con señales cerebrales ultralentas, como lesiones cerebrales traumáticas, accidentes cerebrovasculares y migrañas. + Explora más

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