Neurochip conversa com o cérebro por meio de luz - de fora do crânio

O dispositivo fino, flexível e sem fio emite padrões complexos de luz (mostrados aqui como um "N") para transmitir informações diretamente ao cérebro.
[Imagem: Mingzheng Wu/Northwestern University]

Chip neural fotônico

Em um salto tecnológico para a neurobiologia e a bioeletrônica, cientistas apresentaram um chip sem fios que usa apenas luz para enviar informações diretamente ao cérebro, contornando as vias sensoriais naturais do corpo.

A característica mais importante é que o dispositivo macio e flexível pode ser considerado não invasivo em comparação com as atuais tecnologias usadas em neurociência: Ele fica posicionado sob o couro cabeludo, mas sobre o crânio, dispensando as cirurgias drásticas necessárias para os implantes neurais atuais.

Acionado remotamente, o neuroimplante emite padrões precisos de luz através dos ossos do crânio para ativar os neurônios em todo o córtex cerebral.

Nos primeiros testes, os pesquisadores usaram pulsos de luz cuidadosamente ajustados para ativar populações específicas de neurônios no interior do cérebro de camundongos - os neurônios haviam sido previamente modificados geneticamente para responder à luz.

Os camundongos aprenderam rapidamente a interpretar esses padrões como se eles fossem sinais sensoriais naturais, que eles conseguiam reconhecer e usar. Mesmo sem o uso do tato, visão ou audição, os animais receberam informações e as utilizaram para tomar decisões e concluir tarefas comportamentais.

Tecnologias futurísticas

Embora ainda esteja em estágio experimental, a tecnologia possui um imenso potencial para diversas aplicações terapêuticas, incluindo o fornecimento de retroalimentação sensorial para membros protéticos, de estímulos artificiais para futuras próteses de visão ou audição, a modulação da percepção da dor sem opioides ou medicamentos sistêmicos, a melhoria da reabilitação após um AVC ou lesão, o controle de membros robóticos com o cérebro e muito mais.

"Nossos cérebros estão constantemente transformando a atividade elétrica em experiências, e essa tecnologia nos dá uma maneira de acessar esse processo diretamente," disse a professora Yevgenia Kozorovitskiy, da Universidade Northwestern, nos EUA. "Esta plataforma nos permite criar sinais totalmente novos e ver como o cérebro aprende a usá-los. Ela nos aproxima um pouco mais da restauração de sentidos perdidos após lesões ou doenças, ao mesmo tempo que oferece uma janela para os princípios básicos que nos permitem perceber o mundo."

Fonte: Neurochip conversa com o cérebro por meio de luz - de fora do crânio.