Eletrodo flexível caminha pelo cérebro para coletar sinais

Fotos do neuroeletrodo e esquema de sua fabricação e funcionamento.
[Imagem: Ruijie Xie et al. - 10.1038/s41586-025-09344-w]

Eletrodos neurais

Conectar chips e outras tecnologias ao corpo humano, sobretudo ao cérebro, é uma tarefa longe de estar resolvida. Um dos maiores entraves é que todas as interfaces cérebro-computador e outros sistemas de implantes neurais exigem eletrodos para conectar os neurochips ao sistema nervoso biológico, seja no cérebro, na medula espinhal ou em qualquer outro ponto do corpo.

E os eletrodos atuais são tipicamente estáticos: Uma vez posicionados, eles permanecem fixos, coletando a atividade neural apenas de uma região limitada. Com o tempo, suas conexões frequentemente desencadeiam respostas imunológicas, com o sistema de defesa criando "isolamentos" à sua volta, degradando ou inibindo completamente os sinais, o que tem dificultado a aplicação mais ampla e o potencial transformador dessa tecnologia.

Para superar essa dificuldade, Ruijie Xie e colegas da Universidade Donghua (China) criaram um eletrodo de fibra macio, móvel e que funciona a longo prazo, o que representa uma mudança radical nas interfaces bioeletrônicas, passando da operação estática para a operação dinâmica, e da gravação passiva para a exploração ativa e inteligente.

Batizado de "NeuroWorm", o eletrodo teve seu projeto inspirado na locomoção flexível e no sistema sensorial segmentado da minhoca. Utilizando padrões sofisticados de eletrodos e uma técnica de enrolamento, os pesquisadores transformaram uma matriz bidimensional de um polímero flexível ultrafino em uma minúscula fibra com aproximadamente 200 micrômetros de diâmetro.

O eletrodo é guiado à distância, por meio de um campo magnético externo.
[Imagem: Ruijie Xie et al. - 10.1038/s41586-025-09344-w]

Neurominhoca

O eletrodo integrado e miniaturizado contém até 60 canais independentes ao longo de seu comprimento, assemelhando-se a uma sofisticada via sensorial. A ponta da fibra conta com um pequeno módulo magnético, permitindo o reposicionamento do dispositivo implantado por meio de campos magnéticos externos, sem fios. Isso permite não apenas ler sinais de várias partes do sistema nervoso, como também fugir das defesas do sistema imunológico - quando o corpo cria uma camada de defesa, basta reposicionar o sensor.

Para demonstração do potencial da tecnologia, os pesquisadores implantaram um eletrodo no músculo da perna de um rato por mais de 43 semanas, período durante o qual ele registrou sinais de eletromiografia de forma contínua e estável. A espessura da cápsula fibrótica é de 23 micrômetros, muito menor do que os 451 micrômetros tipicamente observados com eletrodos rígidos convencionais.

Além disso, os pesquisadores guiaram o eletrodo pelo cérebro de um coelho, do córtex até regiões subcorticais, capturando sinais neurais de alta qualidade ao longo de toda a sua trajetória, mostrando a biocompatibilidade e a estabilidade a longo prazo do dispositivo.

A expectativa agora é passar para os testes em humanos.