Usando un cellulare, gli scienziati possono controllare le cellule cerebrali

Scienziati statunitensi e sudcoreani hanno sviluppato un dispositivo in grado di controllare i circuiti neurali attraverso un impianto cerebrale accessibile tramite smartphone. Composto da cartucce di droga bluetooth a bassa energia, si rivolge ai neuroni di interesse per lunghi periodi.

Secondo l'articolo della rivista Nature Biomedical Engineering, i ricercatori ritengono che l'invenzione potrebbe accelerare il processo di diagnosi delle malattie che colpiscono comunemente il cervello, come il Parkinson, l'Alzheimer e la depressione.

"Questo dispositivo neurale wireless consente la neuromodulazione chimica e ottica cronica mai raggiunta prima", ha affermato l'autore principale Raza Qazi, ricercatore presso l'Università del Colorado e il Korea Advanced Institute of Science and Technology.

Per lui, questo nuovo dispositivo è molto più avanzato rispetto ai metodi convenzionali impiegati dai neuroscienziati, che richiedono che il paziente sia attaccato ad attrezzature ingombranti e finisca per causare danni a lungo termine al tessuto cerebrale.

Come sono state fatte le ricerche?

Per poter fornire farmaci in modo continuo e wireless, gli scienziati hanno dovuto prima capire come prevenire l'evaporazione dei farmaci. Quindi hanno escogitato un dispositivo con una cartuccia sostituibile in modo da poter studiare gli stessi circuiti cerebrali per diversi mesi.

Queste cartucce sono state assemblate in un impianto cerebrale di topo con una sonda flessibile ultrasottile che conteneva canali microfluidici e piccoli LED. In questo modo sono state garantite dosi illimitate di farmaci e luce.

Foto: Korea Advanced Institute of Science and Technology / Comunicato stampa

Con l'aiuto di uno smartphone, i ricercatori sono in grado di attivare qualsiasi combinazione specifica di farmaci e luce senza dover essere in laboratorio. Possono anche monitorare il comportamento dell'animale dopo le azioni che intraprendono.

Cosa possiamo aspettarci?

"Questo dispositivo rivoluzionario è il risultato di una potente ingegneria su micro e nanoscala", ha dichiarato Jae-Woong Jeong, professore di ingegneria elettrica presso l'Istituto avanzato di scienza e tecnologia della Corea. "Vogliamo svilupparlo ulteriormente per creare un impianto cerebrale per applicazioni cliniche."

Michael Bruchas, professore di anestesiologia, medicina del dolore e farmacologia presso la School of Medicine dell'Università di Washington, ritiene che questa tecnologia sarà in grado di aiutare gli scienziati in molti modi nei prossimi anni.

"Ci permette di sezionare le basi del comportamento dei circuiti neurali e capire come i neuromodulatori controllano il comportamento", ha detto. "Vogliamo utilizzare il dispositivo per complessi studi farmacologici che possono aiutarci a sviluppare nuove terapie per il dolore, la dipendenza e i disturbi emotivi".