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El “marcapasos inalámbrico para el cerebro” podría ser un nuevo tratamiento estándar para los trastornos neurológicos

Un nuevo neuroestimulador desarrollado por ingenieros de la UC Berkeley puede escuchar y estimular la corriente eléctrica en el cerebro al mismo tiempo, y puede ofrecer tratamientos ajustados a pacientes con enfermedades como la epilepsia y el Parkinson.

El dispositivo, llamado WAND, funciona como un “marcapasos para el cerebro”, que controla la actividad eléctrica del cerebro y proporciona estimulación eléctrica si detecta algo que no está bien.

Estos dispositivos pueden ser extremadamente efectivos para prevenir temblores o convulsiones debilitantes en pacientes con una variedad de afecciones neurológicas. Pero las firmas eléctricas que preceden a una convulsión o temblor pueden ser extremadamente sutiles, y la frecuencia y la fuerza de la estimulación eléctrica requerida para prevenirlas son igualmente delicadas. Los médicos pueden tardar años en realizar pequeños ajustes antes de que los dispositivos brinden un tratamiento óptimo.

WAND, que significa dispositivo inalámbrico de neuromodulación sin artefactos, es tanto inalámbrico como autónomo, lo que significa que una vez que aprende a reconocer los signos de temblor o convulsión, puede ajustar los parámetros de estimulación por sí solo para evitar los movimientos no deseados. Y debido a que es de ciclo cerrado, lo que significa que puede estimular y grabar simultáneamente, puede ajustar estos parámetros en tiempo real.

Rikky Muller, profesor asistente de ingeniería eléctrica y ciencias de la computación en Berkeley. ex asociada postdoctoral de la Universidad de Berkeley, Samantha Santacruz profesora asistente en la Universidad de Texas en Austin

WAND puede registrar la actividad eléctrica en 128 canales, o desde 128 puntos en el cerebro, en comparación con ocho canales en otros sistemas de circuito cerrado. Para demostrar el dispositivo, el equipo usó WAND para reconocer y retrasar movimientos específicos del brazo en macacos rhesus. El dispositivo se describe en un estudio que apareció el día de ayer en el Nature Biomedical Engineering.

Al mismo tiempo, estimular y registrar señales eléctricas en el cerebro es muy parecido a tratar de ver pequeñas ondulaciones en un estanque y al mismo tiempo salpicar sus pies: las señales eléctricas del cerebro son superadas por los grandes pulsos de electricidad que emite la estimulación.

Actualmente, los estimuladores cerebrales profundos dejan de grabar mientras administran la estimulación eléctrica, o registran en una parte diferente del cerebro desde donde se aplica la estimulación, esencialmente midiendo las pequeñas ondulaciones en un punto diferente en el estanque por las salpicaduras.

Los investigadores de Cortera Neurotechnologies, Inc., liderados por Muller, diseñaron los circuitos integrados personalizados WAND que pueden registrar la señal completa tanto de las ondas cerebrales sutiles como de los fuertes pulsos eléctricos. Este diseño de chip permite a WAND restar la señal de los pulsos eléctricos, lo que resulta en una señal limpia de las ondas cerebrales.

Los dispositivos existentes están sintonizados para grabar señales solo de las ondas cerebrales más pequeñas y se ven abrumados por los grandes pulsos de estimulación, lo que hace imposible este tipo de reconstrucción de la señal.

Más información: Noticias de UC Berkeley

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