Cientistas agora podem manipular células cerebrais usando smartphone!

Uma equipe de cientistas da Coréia e dos Estados Unidos inventou um dispositivo que pode controlar as células cerebrais (circuitos neurais) usando um pequeno implante cerebral controlado por um smartphone.

Dispositivo para manipular células cerebrais

O dispositivo, usando cartuchos de fármacos substituíveis do tipo Lego e um poderoso bluetooth de baixa energia, pode ter como alvo neurônios específicos de interesse, usando drogas e luz por períodos prolongados.

“O dispositivo neural sem fio possibilita uma neuromodulação química e óptica crônica que nunca foi alcançada antes”, disse o desenvolvedor do dispositivo Raza Qazi, pesquisador do Instituto Avançado de Ciência e Tecnologia da Coreia (KAIST) e da Universidade do Colorado em Boulder.

Para alcançar a entrega crônica de medicamentos sem fio, os cientistas tiveram que resolver o desafio crítico de esgotamento e evaporação de drogas. Pesquisadores do Instituto Avançado de Ciência e Tecnologia da Coreia e da Universidade de Washington em Seattle colaboraram para inventar um dispositivo neural com um cartucho substituível, que poderia permitir aos neurocientistas estudar as mesmas células cerebrais por vários meses sem se preocupar em ficar sem drogas.

Esses cartuchos de medicamentos ‘plug-and-play’ foram montados em um implante cerebral para camundongos com uma sonda suave e ultrafina (espessura de um fio de cabelo humano), que consistia de canais microfluídicos e minúsculos LEDs (menores que um grão de sal). doses ilimitadas de drogas e entrega de luz.

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 animal-alvo implantado, 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 ou da liberação do fármaco.

Os pesquisadores desenvolvem eletrônicos macios para dispositivos portáteis e implantáveis, e os neurocientistas estudam os circuitos cerebrais que controlam o estresse, a depressão, o vício, a dor e outros distúrbios neuropsiquiátricos. Esse esforço colaborativo global entre engenheiros e neurocientistas em um período de três anos consecutivos e dezenas de iterações de design levaram à validação bem-sucedida desse poderoso implante cerebral em camundongos que se movimentam livremente, o que os pesquisadores acreditam que pode realmente acelerar a descoberta do cérebro e de suas doenças.

 Acreditam que o dispositivo pode acelerar os esforços para descobrir doenças cerebrais como Parkinson, Alzheimer, dependência, depressão e dor.

O estudo completo foi publicado na revista Nature Biomedical Engineering.