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Los ingenieros inventan un estimulador neural de potencia magnética

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Un equipo de neuroingenieros de la Universidad de Rice creó un pequeño implante quirúrgico capaz de estimular eléctricamente el sistema nervioso y el cerebro sin necesidad de una fuente de alimentación con cable o batería, según un estudio publicado recientemente en la revista. Neurona.

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Estimulador neural de potencia magnética

Al generar energía a partir de energía magnética y aproximadamente del tamaño de un grano de arroz, el estimulador neural es el primer estimulador neural impulsado magnéticamente capaz de funcionar con señales de alta frecuencia, al igual que los implantes alimentados por batería clínicamente aprobados que se utilizan normalmente como tratamiento. para la epilepsia, el dolor crónico, la enfermedad de Parkinson y otras afecciones, según una publicación de blog en el sitio web de Rice University.

El ingrediente clave del implante es una tira delgada de material "magnetoeléctrico" que convierte la energía magnética directamente en voltaje eléctrico. Este nuevo método evita los errores comunes del uso de ondas de radio, luz, ultrasonido e incluso bobinas magnéticas, todas las cuales se han propuesto antes como posibles fuentes de energía para pequeños implantes inalámbricos, que sufren interferencias con los tejidos vivos o incluso producen cantidades peligrosas. de calor dentro del cuerpo.

Prueba de concepto para estimulador neural sin baterías

Para demostrar la viabilidad de la tecnología magnetoeléctrica, los investigadores probaron los implantes en roedores que estaban totalmente despiertos y libres para vagar por sus espacios cerrados.

"Hacer esa demostración de prueba de principio es realmente importante, porque es un gran salto tecnológico pasar de una demostración de laboratorio a algo que podría ser realmente útil para tratar a las personas", dijo Jacob Robinson, autor correspondiente del estudio y miembro de la Iniciativa de neuroingeniería de Rice. "Nuestros resultados sugieren que el uso de materiales magnetoeléctricos para la entrega de energía inalámbrica es más que una idea novedosa. Estos materiales son excelentes candidatos para bioelectrónica inalámbrica de grado clínico".

Aplicaciones futuras de pequeños estimulantes neuronales

Los pequeños estimulantes del cerebro y del sistema nervioso podrían tener aplicaciones en un amplio espectro de tecnología futura. Los implantes que funcionan con baterías se usan típicamente para la reducción de la epilepsia y el temblor en pacientes que padecen la enfermedad de Parkinson, pero una nueva investigación muestra que la estimulación neuronal podría ser una forma útil de tratar la depresión, los trastornos obsesivo-compulsivos y más de un tercio de los pacientes que padecen enfermedades crónicas intratables. dolor asociado con la depresión, la ansiedad y la adicción a los opioides.

Robinson agregó que la autora principal del estudio de miniaturización y estudiante de posgrado, Amanda Singer, es importante porque abre la puerta a la terapia de estimulación neuronal sin usar energía externa o proporcionada por la batería y, en particular, sin necesidad de una cirugía mayor. Los cirujanos podrían instalar un dispositivo del tamaño de un grano de arroz en casi cualquier parte del cuerpo con un procedimiento mínimamente invasivo, similar al que se usa para colocar stents en arterias bloqueadas.

Estudiante de posgrado resuelve problema de energía inalámbrica

Singer resolvió el problema de la energía inalámbrica colocando capas de dos materiales dispares en una sola película. La primera capa era una lámina magnetoestrictiva de hierro, silicio, carbono y boro, y vibra a nivel molecular cuando se coloca dentro de un campo magnético. La segunda capa es un cristal piezoeléctrico que convierte la tensión mecánica directamente en voltaje eléctrico.

"El campo magnético genera tensión en el material magnetoestrictivo", dijo Singer. "No hace que el material se vuelva visiblemente más grande y más pequeño, pero genera ondas acústicas y algunas de ellas tienen una frecuencia de resonancia que crea un modo particular que usamos llamado modo de resonancia acústica".

A medida que avances como el Neuralink de Elon Musk trabajan para aumentar la función cerebral en pacientes con enfermedades neurológicas crónicas, esta última investigación de la Universidad de Rice nos da una idea de un futuro en el que la neuroingeniería podría estimular un cerebro sin fuente de energía, a excepción de un campo magnético cercano.


Ver el vídeo: Hospital de Diagnóstico lanza Clínica de Estimulación Magnética Transcraneal (Septiembre 2022).


Comentarios:

  1. Vidor

    Lo siento, pero, en mi opinión, se cometen errores. Puedo demostrarlo. Escríbeme en PM.

  2. Desta

    ¡Muy bien! Creo que es una buena idea. Y ella tiene derecho a la vida.

  3. Shabei

    si es logicamente correcto

  4. Goltigore

    ¿A dónde se dirige el mundo?



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