Un impianto neurale per “manipolare” il cervello via smartphone

Cosa succederebbe se gli scienziati fossero in grado controllare i circuiti neurali utilizzando un piccolo impianto cerebrale gestibile tramite uno smartphone? Se vi sembra impossibile forse, in futuro, dovrete ricredervi. Una nuova ricerca ha infatti dato vita ad un nuovo dispositivo in grado di bersagliare per un periodo prolungato specifici neuroni utilizzando in combinazione farmaci e fotostimolazione. L’ambizioso progetto è frutto del lavoro di un gruppo di studiosi provenienti dalla Corea e dagli Stati Uniti.

La tecnologia potrebbe spianare la strada agli studi sul cervello e le sue malattie come il morbo di Parkinson, l’Alzheimer, la depressione e il dolore.

Nuovi orizzonti

Stando a quanto dichiarato da Raza Qazi, autore principale dello studio e ricercatore del Korea Advanced Institute of Science and Technology (KAIST) e della University of Colorado Boulder, questa tecnologia ha oscurato gli attuali metodi utilizzati dai neuroscienziati, che solitamente coinvolgono tubi metallici rigidi e fibre ottiche. Questi dispositivi, oltre a limitare il movimento del soggetto a causa delle connessioni fisiche con attrezzature ingombranti, spesso provocano lesioni nel tessuto molle cerebrale a causa della loro struttura relativamente rigida, risultando così poco adatti all’utilizzo a lungo termine.

Il dispositivo neurale wireless consente la neuromodulazione chimica e ottica cronica che non è mai stata raggiunta prima d’ora

Ha dichiarato Qazi.

L’obiettivo è quello di sfruttare la tecnologia per studi farmacologici complessi, che potrebbero aiutare a sviluppare nuove terapie per il dolore, la dipendenza e i distrubi emotivi, ma non solo. Secondo il professore di anestesiologia e medicina del dolore all’Università di Washington Michael Bruchas, la tecnologia “consente di ‘sezionare’ meglio le basi del comportamento del circuito neurale e di vedere in che modo i neuromodulatori specifici sintonizzano il comportamento in vari modi”.

Vantaggi

I ricercatori hanno munito il dispositivo di una “cartuccia” di farmaco ricaricabile, simile ad un mattoncino Lego, per consentire ai neuroscienziati di studiare i circuiti cerebrali per diversi mesi senza preoccuparsi del rischio di rimanere senza farmaci.

Ma c’è di più. Come abbiamo accennato, il dispositivo può essere controllato dall’utente con lo smartphone. In questo modo i neuroscienziati possono innescare in modo semplice e veloce qualsiasi combinazione e sequenziamento di somministrazione di farmaci e fotostimolazione. Il tutto senza necessariamente trovarsi all’interno del laboratorio.

Come ha dichiarato Jae-Woong Jeong, professore di ingegneria elettrica del KAIST:

Questo dispositivo rivoluzionario è il frutto del design elettronico avanzato e della potente ingegneria su micro e nanoscala.

Attualmente, l’impianto è in fase di sperimentazione ed è stato testato sugli animali. I ricercatori sperano però di migliorare ulteriormente la tecnologia per realizzare un impianto adatto ad applicazioni cliniche.

La ricerca è stata pubblicata in Nature Biomedical Engineering.