Sonda lê atividade cerebral profunda de ratos sem perfurar o crânio

Cientistas conseguiram criar uma sonda inovadora capaz de registrar a atividade cerebral de ratos sem implantes cirúrgicos — uma maneira não-invasiva de monitorar e até tratar distúrbios cerebrais que poderá ser usada em humanos no futuro. A novidade faz parte das tecnologias chamadas interface cérebro-máquina (ICM), dispositivos implantados no cérebro para capturar sinais elétricos produzidos pelo órgão e/ou realizar estímulos profundos para tratamento, regulando impulsos elétricos anormais.

• Implante cerebral faz homem com paralisia voltar a andar
• Touca eletrificada turbina atividade cerebral de participantes em estudo

As ICMs vêm sendo parte central da neurociência e tratamento de problemas no cérebro, como o mal de Parkinson. Algumas das tecnologias da área usam sensores colocados no couro cabeludo, mas a resolução das medições é considerada ruim, já que o crânio abafa os sinais elétricos do órgão. Em geral, medidas precisas só podem ser tomadas em áreas profundas, com eletrodos implantados em cirurgias que abrem o crânio. Com a nova tecnologia, isso pode acabar ficando no passado.

Eletrodos não-invasivos no cérebro

Os responsáveis por criar o novo método de implantação de eletrodos foram o professor emérito da Universidade de Harvard Charles Lieber e sua equipe. A base do trabalho está nos vasos sanguíneos do cérebro — pequenos, eles ficam a apenas micrômetros dos neurônios, os tornando extremamente úteis para o monitoramento de atividade cerebral.

Foi, então, criado um dispositivo que consegue se mover pelos canais serpenteantes e microscópicos que levam o sangue ao órgão, com um polímero flexível, no formato de uma malha de 7 centímetros de comprimento salpicada com 16 eletrodos.

Em testes com ratos, os cientistas fizeram incisões nos pescoços dos roedores, guiando a sonda até a base do cérebro com um cateter de 10 micrômetros de largura. Após chegar a um vaso sanguíneo, o objeto foi expandido, se fixando nas paredes do canal, permitindo que os eletrodos da malha coletassem sinais dos neurônios próximos. Ao mudar a largura do cateter, foi possível inserir a sonda em vasos de diferentes tamanhos, sem causar quaisquer efeitos adversos nos animais.

Como a tecnologia é bastante pequena e ainda está na fase de protótipo, há poucos eletrodos — em implantes cirúrgicos comuns, há cerca de 1.000 deles. Embora possam ser colocados mais eletrodos para medir melhor a atividade cerebral no futuro, é provável que o dispositivo não seja usado sozinho no monitoramento e tratamento de distúrbios no cérebro.

A equipe de Lieber, agora, quer dar prosseguimento a testes em humanos, que poderão ter problemas como epilepsia e mal de Parkinson tratados com o novo aparelho. Os pesquisadores admitem que provar a segurança e eficiência dele em humanos levará tempo, mas destacam o potencial da novidade, que pode levar a toda uma gama de tecnologias pouco invasivas de acesso a vasos sanguíneos.

Fonte: Science Biomaterials