Científicos presentan una interfaz cerebro-máquina más pequeña y potente

Marzo 23, 2020 | 6:26 PM
La nueva interfaz cerebro-máquina presenta un paquete de micro cables que se insertan en el cerebro. Los cables registran las señales neuronales y las transmiten a un chip de silicio. Foto de Andrew Brodhead / Stanford
La nueva interfaz cerebro-máquina presenta un paquete de micro cables que se insertan en el cerebro. Los cables registran las señales neuronales y las transmiten a un chip de silicio. Foto de Andrew Brodhead / Stanford

March 23 (UPI) -- Investigadores han desarrollado una nueva interfaz cerebro-máquina que permite al cerebro humano conectarse directamente con tecnologías basadas en silicio. El nuevo dispositivo es menos intrusivo y más potente, capaz de capturar datos de actividad neuronal más detallados que otros tipos de tecnología similares.

Los científicos revelaron el nuevo dispositivo en la revista Science Advances.

"Nadie ha tomado estos electrónicos de silicio 2D y los ha emparejado con la arquitectura tridimensional del cerebro antes", dijo en un comunicado de prensa el coautor del estudio Abdulmalik Obaid, estudiante graduado en ciencias e ingeniería de materiales en la Universidad de Stanford.

"Tuvimos que desechar lo que ya sabemos sobre la fabricación de chips convencionales y diseñar nuevos procesos para llevar la electrónica de silicio a la tercera dimensión. Y tuvimos que hacerlo de una manera que pudiera ampliarse fácilmente".

El dispositivo presenta un paquete de cables extremadamente delgados que se implantan en el cerebro. Los pequeños cables miden las señales eléctricas de diferentes partes del cerebro y transmiten la información a un chip de silicio en el exterior.

"La actividad eléctrica es una de las formas de mayor resolución de ver la actividad cerebral", dijo el coautor Nic Melosh, profesor de ciencia e ingeniería de materiales en Stanford. "Con esta matriz de microhilos, podemos ver lo que sucede en el nivel de neurona única".

Usando modelos de ratón, los científicos capturaron con éxito una variedad de señales cerebrales utilizando la interfaz cerebro-máquina.

Los autores del nuevo estudio querían incorporar silicio en su dispositivo porque las tecnologías de silicio son muy abundantes. La inclusión podría permitir que su dispositivo se integre con una variedad de tecnologías de comunicación y procesamiento de datos.

"Los chips de silicio son tan poderosos y tienen una increíble capacidad para escalar", dijo Melosh.

"Nuestra matriz se combina con esa tecnología de manera muy simple. En realidad, sólo puede tomar el chip, presionarlo en el extremo expuesto del envoltorio y obtener las señales".

Debido a que los cables son tan delicados, los científicos necesitaban agruparlos en un polímero biológicamente seguro fuera del cerebro. La mitad inferior del envoltorio no contiene polímeros, lo que permite que los cables individuales se dirijan con precisión a diferentes partes del cerebro.

"El diseño de este dispositivo es completamente diferente de cualquier dispositivo de grabación de alta densidad existente, y la forma, el tamaño y la densidad de la matriz se pueden variar simplemente durante la fabricación", dijo el coautor Jun Ding, profesor asistente de neurocirugía y neurología. "Esto significa que podemos grabar simultáneamente diferentes regiones del cerebro a diferentes profundidades con prácticamente cualquier disposición 3D".

"Si se aplica ampliamente, esta tecnología mejorará en gran medida nuestra comprensión de la función cerebral en los estados de salud y enfermedad", dijo Ding.

En el futuro, los científicos sugieren que la tecnología podría usarse para reforzar las terapias médicas, incluidas las prótesis y la asistencia del habla.

share on facebook   Share on Facebook
share on twitter   Share on Twitter