Uma equipe de cientistas na Coreia e nos Estados Unidos inventou um dispositivo que pode controlar circuitos neurais usando um pequeno implante cerebral comandado por um smartphone. Os pesquisadores acreditam que o dispositivo pode ajudar a diagnosticar precocemente doenças cerebrais como Parkinson, Alzheimer, dependência química, depressão e dor crônica, além de aprimorar o conhecimento sobre o funcionamento do cérebro.
Uma pequena sonda
O dispositivo é composto por uma parte encaixável, onde os medicamentos são posicionados de acordo com as necessidades do paciente, e por um bluetooth de baixa potência. Ele pode estabelecer como alvo neurônios específicos, tratando-os com medicamentos e luz por períodos prolongados de tempo.
Esse dispositivo neural possibilitaria uma neuromodulação química e óptica crônica inédita. Ela ofusca significativamente os métodos convencionais usados pelos neurocientistas, que geralmente envolvem tubos de metal rígidos e fibras ópticas. Além de limitar a mobilidade dos profissionais de saúde devido às conexões físicas com equipamentos volumosos, sua estrutura relativamente rígida causa lesão no tecido cerebral mole ao longo do tempo, tornando-os, portanto, inadequados para implantes de longo prazo.
Embora alguns esforços tenham sido feitos para mitigar parcialmente a resposta adversa dos tecidos, incorporando sondas suaves e plataformas sem fio, as soluções anteriores foram limitadas por sua incapacidade de fornecer medicamentos por longos períodos, bem como por suas configurações de controle volumosas e complexas.
Soluções em prol da mobilidade e conforto dos pacientes
Para tanto, os cientistas tiveram que resolver o desafio crítico do fornecimento de medicamentos aos implantes. Foi criado um dispositivo neural com um cartucho substituível, que poderia permitir aos neurocientistas estudar os mesmos circuitos cerebrais por vários meses sem se preocupar com a falta de medicamentos.
Esses cartuchos foram montados em um implante cerebralcom uma sonda suave e ultrafina, da espessura de um fio de cabelo humano, que consistia de canais microfluídicos e minúsculos LEDs. Controlados com uma interface de usuário elegante e simples em um smartphone, os neurocientistas podem facilmente ativar qualquer combinação específica ou sequenciamento preciso de luz e medicamentos em qualquer implante, sem necessidade de estar fisicamente dentro do laboratório.
Usando esses dispositivos neurais sem fio, os pesquisadores também poderiam facilmente configurar estudos totalmente automatizados em animais, nos quais o comportamento de um animal poderia afetar positivamente ou negativamente o comportamento em outros animais por meio do acionamento condicional da luz e/ou da liberação do fármaco.
Mudança de paradigmas
Esse dispositivo permite dissecar melhor a base do comportamento do circuito neural, e como os neuromoduladores específicos do cérebro ajustam o comportamento de várias maneiras. Os pesquisadores pretendem usar o dispositivo para estudos farmacológicos complexos, o que poderia nos ajudar a desenvolver novas terapias para a dor, o vício e os distúrbios emocionais.
