Desarrollan un “cable alargador” neuronal para implantes cerebrales

Un “cable de datos” realizado con células nerviosas estiradas podría un día ayudar a conectar computadoras con el sistema nervioso humano. Las células modificadas deberían establecer mejores conexiones con los tejidos humanos que los electrodos de metal que se usan en la actualidad para propósitos médicos, tales como las prótesis por control remoto.

“Al sistema nervioso no le gustan los desagradables y duros cables de metal o plástico”, comenta Doug Smith, uno de los desarrolladores del cable basado en células de la Universidad de Pennsylvania, Estados Unidos. El tejido nervioso puede desarrollar heridas o puede encogerse ante el contacto con metales y otros materiales no biológicos, comenta Smith.

“Pero las células nerviosas crecerán felices para formar nuevas conexiones con otras células nerviosas”, añade Smith, “que queremos intentar esto como una alternativa a los métodos que implican clavar algo en los nervios o en el cerebro. La idea es hacer una especie de cable alargador”. Los prototipos de los primeros cables desarrollados por su equipo ya han demostrado ser capaces de transmitir sencillas señales de forma efectiva.

En el año 2001, Smith y sus colegas desarrollaron un método para alargar las fibras nerviosas gradualmente mediante sucesivos alejamientos entre grupos de neuronas conectadas. Ya se han empleado extensiones de nervios generados por este método, que llegaron a medir hasta 10 centímetros, para fijar nervios dañados a los miembros de algunos pacientes humanos.

Cubierta de proteínas

Los cables de datos se fabrican de un modo idéntico, Se cultiva un grupo de neuronas en la parte alta de una matriz de 96 electrodos cubiertos por una capa proteica que hace que las células se unan a ellos. Cuando se ubica otro grupo de neuronas a una distancia de 100 micrones (el ancho de un cabello humano) del primero, en una placa distinta, las células crecen hacia ella, y finalmente las neuronas de ambos grupos se unen entre si.

Después de eso, se emplea un motor para separar delicadamente las dos plaquitas – lo cual provoca que las fibras nerviosas continúen creciendo a un ritmo de 1 cm diario. “Planeamos usar uno de los extremos para conectarlo al sistema nervioso”, comentó Smith a New Scientist, “mientras que el otro se enlazará a una computadora”.

Las pruebas realizadas ya han demostrado que las señales eléctricas pueden transmitirse en ambas direcciones a lo largo del cable. “Lo siguiente es empezar a hacer pruebas con animales”, comenta Smith. Poder conectar el cable a electrodos ubicados fuera del cerebro significa que podremos controlar las reacciones que las neuronas sufren ante elementos no orgánicos. En el futuro, los cables podrán conectar a nervios amputados con nuevas y sofisticadas prótesis, añade, e incluso se podría encontrar un método que permitiese conectar ojos u oídos artificiales al cerebro.

Control del pensamiento

Christopher James, que trabaja en interfaces cerebro-computadora en le Universidad de Southampton, Reino Unido, ha acogido con cautela este trabajo. “Este enfoque parece ser una buena idea”, comenta. “Aunque unir directamente electrodos al cerebro ha demostrado funcionar, desconocemos los efectos a largo plazo“.

Pero James también sostiene que, a largo plazo, tal vez no sea en absoluto necesario conectarse directamente con los nervios. “En Europa, la mayoría de los investigadores en este campo están empleando electroencefalogramas no invasivos”.

“Las señales son más débiles, por lo que hace falta un método de proceso más complejo, pero no hace falta realizar cirugía sobre el sistema nervioso, lo cual tiene muchas ventajas”, añade James.

Traducido de Neural ‘extension cord’ developed for brain implants