El futuro de la medicina: Inserte el chip, cura la enfermedad?

Admin Marcha 27, 2016 / 09:24:58 Salud 0 52

Imagina un chip, estratégicamente ubicado en el cerebro, lo que podría evitar las convulsiones o permitir que alguien que ha perdido una extremidad para controlar un brazo artificial con sólo pensar.

Puede sonar a ciencia ficción, pero la Universidad de Florida investigadores son dispositivos que pueden interpretar las señales del cerebro y estimular las neuronas para realizar correctamente el desarrollo, los avances que podría algún día permitir a un pequeño ordenador para fijar las enfermedades o incluso permitir una persona paralizada para controlar una prótesis con sus pensamientos.

Armado con una bolsa de $ 2,5 millones que recibió este año de los Institutos Nacionales de Salud, los investigadores de la Facultad de Medicina de UF, la Facultad de Ingeniería y el Instituto del Cerebro McKnight han unido sus fuerzas para crear un chip "neuroprosthetic" diseñado para ser implantado en el cerebro. Ellos están estudiando actualmente el concepto en ratas, pero tienen como objetivo desarrollar un prototipo del dispositivo dentro de los próximos cuatro años que podrían ser probados en las personas.




El objetivo inicial? Para corregir condiciones tales como parálisis o epilepsia.

"Realmente se siente como si somos capaces de hacer esto, tendremos la tecnología para ofrecer nuevas opciones para los pacientes", dijo Justin Sánchez, Ph.D., director de las neuroprótesis grupo de investigación y profesor asistente de neurología pediátrica UF, la neurociencia y la ingeniería biomédica. "Hay una especie de revolución en marcha ahora mismo en las neurociencias y la ingeniería biomédica. La gente está tratando de tomar enfoques para interactuar directamente con la ingeniería cerebro.

"La esperanza es que podemos curar más inmediato de una variedad de enfermedades."

Los investigadores fueron capaces de decodificar la actividad cerebral durante años utilizando la electroencefalografía. Comúnmente descrito como un EEG, esta tecnología implica la colocación de un sensor de cable en la cabeza para medir la actividad cerebral a través del cuero cabelludo. Pero la tecnología no era lo suficientemente sensible como para permitir a los investigadores a descifrar las señales del cerebro con tanta precisión como sea necesario, dijo Sánchez. Ahora los investigadores están centrando en decodificar las señales de electrodos colocados directamente en el tejido cerebral con cables de la anchura de un cabello.

"(Los científicos) se dio cuenta de que va en el interior del cerebro podemos capturar mucha más información, podemos tener mucha más resolución", dijo Sánchez.

El chip UF investigadores están tratando de desarrollar serían implantados directamente en el tejido cerebral, en el que podría recopilar datos de señales, los decodifica y estimular el cerebro en un paquete independiente, inalámbrica. Mientras tanto, los investigadores están estudiando UF dispositivos implantables en ratas y están evaluando una forma intermedia de la tecnología - la colocación de los electrodos en la superficie del cerebro - en las personas.

UF investigadores han desarrollado nuevas técnicas que utilizan electrodos de superficie para acceder a las señales casi exactamente como pudieron con sensores implantados en el cerebro, de acuerdo con las conclusiones de los investigadores publicados en la edición de mayo de la revista Journal of Neuroscience Methods. El desarrollo de estas técnicas es un gran paso adelante en la comprensión de la mejor manera de descifrar la intención de un paciente de sus ondas cerebrales y deben tener amplias implicaciones para la entrega de la terapia, dijo Sánchez.

Para recopilar los datos sobre los indicadores sofisticadas del cerebro, que varían de persona a persona, Sánchez estudia las señales del cerebro de los niños con epilepsia que están programados para someterse a una cirugía para extirpar la parte del cerebro que causan convulsiones. Estos pacientes a menudo tienen que ser monitoreados durante varios días o semanas con electrodos colocados directamente en el cerebro. Los médicos utilizan para localizar el área del problema cuando un niño tiene otra convulsión.

Porque los niños tienen electrodos en su lugar, Sánchez es capaz de usar los datos recogidos de ellos para entender más acerca de las señales del cerebro en general.

UF investigadores también están trabajando en conceptos intermedios que podrían ser portátil, como una bomba de diabetes, dijo Sánchez.

"Tenemos diseños intermedios que conectan al cerebro, interpretan las señales de forma inalámbrica y pueden enviar comandos a los dispositivos", dijo. "Este es otro camino de la tecnología que estamos persiguiendo."

Para crear estas tecnologías, Sánchez se encuentra en proceso de desarrollar un centro de interfaces cerebro-máquina en UF con el profesorado de la Facultad de Ingeniería, incluyendo José C. Principe, Ph.D .; John G. Harris, Ph.D .; Toshikazu Nishida, Ph.D .; y Rizwan Bashirullah, Ph.D.

Pero muchos desafíos que enfrentan los investigadores para llevar estas tecnologías a los pacientes, dijo Steven J. Schiff, MD, Ph.D., profesor de ingeniería y neurociencia en la Universidad Estatal de Pensilvania y director del Centro Estatal de Pensilvania para Neural Engineering.

Para los pacientes con epilepsia, que a menudo tienen que tomar varios medicamentos o someterse a cirugía para el alivio de los ataques debilitantes, un dispositivo neuroprosthetic podría ser la mejor forma de tratamiento, dijo Schiff, quien agregó que aún queda trabajo por hacer para entender la mecanismos de qué provoca enfermedades como la epilepsia y la enfermedad de Parkinson.

"El desafío no es tanto la tecnología", dijo Schiff. "El reto es utilizar la tecnología con sabiduría."

El día no puede estar muy lejos cuando los pacientes pueden controlar una prótesis de mano o una pierna sólo de pensarlo, dijo Sánchez.

"Se está convirtiendo en una realidad", dijo Sánchez. "Estamos planeando para tratar de que se puede interactuar con los sistemas biológicos y que se puede utilizar para ayudar a la gente."

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