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Los ‘neurogranos’ podrían ser las próximas interfaces cerebro-computadora

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Los 'neurogranos' podrían ser las próximas interfaces cerebro-computadora

Un equipo en La Universidad de Brown ha desarrollado un sistema que utiliza decenas de microchips de silicio para registrar y transmitir la actividad cerebral a una computadora. Los chips, denominados “neurogranos”, cada uno del tamaño de un grano de sal, están diseñados para esparcirse por la superficie del cerebro o por todo su tejido para recolectar señales neuronales de más áreas de las que actualmente es posible con otros implantes cerebrales.

«Cada grano tiene suficiente microelectrónica metida en él para que, cuando se incrusta en el tejido neural, pueda escuchar la actividad neuronal por un lado, y luego también pueda transmitirla como una pequeña radio al mundo exterior», dice el plomo. autor Arto Nurmikko, un neuroingeniero de Brown que dirigió el desarrollo de los neurogranos. El sistema, conocido como interfaz cerebro-computadora, se describe en un artículo publicado el 12 de agosto en Electrónica de la naturaleza.

Junto con otros investigadores de Brown, así como con colaboradores de la Universidad de Baylor, la Universidad de California en San Diego y Qualcomm, Nurmikko comenzó a trabajar en los neurogranos hace cuatro años con la financiación inicial de la Agencia de Proyectos de Investigación Avanzada de Defensa. Hasta ahora, los investigadores solo han probado los neurogranos en roedores, pero esperan que su prototipo sienta las bases para los estudios en humanos. Además de registrar la actividad cerebral, los neurogranos también pueden estimular las neuronas con pequeños pulsos eléctricos, lo que los convierte en una avenida intrigante para explorar para tratar trastornos cerebrales como la epilepsia y el Parkinson o restaurar la función cerebral perdida por una lesión.

El equipo implantó el sistema en una rata y realizó una craneotomía para colocar 48 de los neurogranos en la corteza cerebral, la capa externa del cerebro, colocando los microchips para cubrir la mayor parte de las áreas motoras y sensoriales. Un parche delgado del tamaño de una huella digital que se adhería al cuero cabelludo actuaba como el centro de comunicaciones externas, recibiendo señales de los neurogranos como una torre de teléfono celular en miniatura, procesándolas y cargando los chips de forma inalámbrica.

Los investigadores probaron el sistema mientras el animal estaba bajo anestesia y encontraron que los neurogranos podían registrar la actividad cortical espontánea en la rata inconsciente. Sin embargo, la calidad de las señales no era tan buena como la obtenida por los chips comerciales utilizados en la mayoría de las investigaciones sobre interfaces cerebro-computadora. Estas interfaces han estado en desarrollo desde la década de 1970 y, en los últimos años, han permitido a un pequeño número de pacientes paralizados controlar tabletas, escribir en una computadora a velocidades cada vez más rápidas o mover una extremidad robótica o un cursor en pantalla con solo pensar en eso.

Varios de los microchips de silicio conocidos como «neurogranos».

Cortesía de la Universidad de Brown

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