Rete elettrodi iniettata direttamente nel cervello: nuove frontiere neuroscienze

Rete elettrodi iniettata direttamente nel cervello: nuove frontiere neuroscienze (Credit Photo: Lieber Research Group, Harvard University

ROMA – Iniettare una rete di microscopici elettrodi direttamente nel cervello e usando una siringa con un ago dal diametro di un decimo di millimetro. Questa l’impresa che i ricercatori guidati da Charles Lieber della Harvard University hanno portato a termine sui topi, aprendo nuove frontiere alle neuroscienze. I ricercatori hanno iniettato il dispositivo per monitorare le attività cerebrali e dopo 5 settimane la rete si era integrata con successo tra i neuroni, senza scatenare gravi effetti collaterali.

I risultati ottenuti dalla ricerca sono stati pubblicati sulla rivista Nature Nanotechnology e spiegano questa nuova e raffinata tecnica per introdurre elettronica direttamente nel tessuto cerebrale. Lieber, coordinatore dello studio, ha sottolineato come questo primo successo

“potrebbe avere una portata rivoluzionaria, perché apre nuove frontiere per l’esplorazione dell’interfaccia tra strutture biologiche ed elettroniche”.

I nuovi dispositivi iniettabili potrebbero essere usati per monitorare costantemente l’attività del cervello, portando ad una svolta nel campo delle neuroscienze, oppure per stimolare i tessuti e indurre la rigenerazione dei neuroni, aprendo nuovi orizzonti nel trattamento di malattie neurodegenerative e paralisi.

Ad oggi, l’impianto di dispositivi elettronici nel cervello avviene con tecniche che Lieber definisce “piuttosto rozze”, basti pensare alla stimolazione profonda contro il Parkinson. :

“Che si tratti di inserire una sonda di silicio o polimeri flessibili, si può scatenare un’infiammazione dei tessuti che rende necessario cambiare il punto in cui si pratica la stimolazione. Con i nostri dispositivi elettronici iniettabili, invece, è come se non ci fossero. Sono milioni di volte più flessibili e hanno dimensioni paragonabili a quelle delle strutture sub-cellulari. Li definirei ‘neuro-fili’, nel senso che sono adatti ad interagire con i neuroni”.

La rete di elettrodi iniettata nel cervello dei topi ha dimostrato tutte queste proprietà. Una volta fuoriuscita dall’ago della siringa, ha impiegato meno di un’ora per riprendere quasi completamente la forma originale senza perdere funzionalità. Sistemata in due aree diverse del cervello, è riuscita a integrarsi con i neuroni senza scatenare una risposta immunitaria nel breve periodo e provocando danni minimi ai tessuti vicini. .”