Con este implante cerebral flexible los investigadores han conseguido detectar el grupo de neuronas responsables del dolor para poder controlar su funcionamiento mediantes pulsos de luz LED
El dolor es una experiencia sensorial y emocional inherente a todos aquellos seres vivos que disponen de sistema nerviosos central, pero a menudo resulta difícil entender qué mecanismos desencadenan la percepción del dolor en los pacientes con dolencias crónicas, así como los protocolos a seguir para tratarlo de forma efectiva. Pero un nuevo implante flexible podría aportar datos relevantes sobre el origen de la sensación del dolor de muchos pacientes, llegando incluso a aliviar dichas dolencias gracias a los pulsos de luz que incorpora este implante cerebral LED de activación inalámbrica.
Este microLED de tacto suave y flexible utiliza una tecnología inventada hace más de una década llamada optogenética, que ha sido recientemente testada en ratones para demostrar la posibilidad de manipular varios circuitos neuronales de los que se sabe que participan en los mecanismos de la percepción dolor. Esta técnica experimental para el tratamiento sintomático del dolor requiere la modificación del ADN de las neuronas responsables para conseguir que se activen o desactiven a voluntad, utilizando una técnica de pulsos de luz LED que lleva incorporada dicho implante.
Sin embargo, uno de los aspectos que más preocupa a los pacientes aquejados de dolencias crónicas son los temidos efectos secundarios derivados de estas intervenciones quirúrgicas. En este aspecto, el grupo de investigadores liderado por los profesores John Rogers y Robert Gereau ha demostrado también que los implantes se pueden llevar durante largos periodos de tiempo sin limitar la función motora del paciente ni generar daños significativos en los tejidos neuronales.
Según los investigadores, la optogenética está dando muy buenos resultados para entender con mayor profundidad como trabajan los diferentes grupos de neuronas interconectadas para llevar a cabo determinadas funciones concretas del cuerpo humano. Sin embargo, las técnicas actuales limitan su uso a zonas localizadas del sistema nervioso próximas a partes resistentes del esqueleto humano como huesos o el cráneo, con el fin de fijar de forma sólida la fuente de luz externa proporcionada por un cable de fibra óptica.
Pero con este nuevo implante cerebral LED flexible y la posibilidad de activarlo de forma inalámbrica, se prescinde de los inconvenientes de la optogenética con fuentes de luz externas. La clave de este dispositivo de control del dolor, reside en una antena diminuta y flexible que capta energía de las señales de radiofrecuencia para alimentar el implante. Además, el uso de materiales extrafinos y flexibles como base para la construcción del microchip LED, aportan unas propiedades mecánicas muy similares a las de los tejidos biológicos que permiten implantar este dispositivo en cualquier parte del cuerpo.
Durante los experimentos los científicos implantaron los dispositivos en ratones, bien en la región epidural de la médula espinal o bien por encima del nervio ciático. Los datos reportados han permitido detectar el grupo de neuronas responsables de los comportamientos asociados con el dolor crónico, y a su vez, la posibilidad de transformarlas en fotosensibles para su activación y desactivación por pulsos del luz LED. Con estos datos los investigadores esperan entender con mayor precisión el mecanismo que hace que las neuronas del sistema nerviosos periférico y la médula espinal activen la percepción del dolor, con el fin de establecer nuevas terapias que utilicen la optogenética para reducir las molestias del dolor crónico en los pacientes.
Imágenes | vía pixabay y nature biotechnology
