Na última quinta-feira (11), um estudo publicado na Nature Nanotechnology por cientistas da University of California San Diego revelou a criação de um implante que pode ler a atividade em camadas mais profundas do cérebro, em comparação com outros modelos já existentes.
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O implante é composto por uma tira de polímero fina, transparente e flexível que contém um conjunto de eletrodos de grafeno. Cada eletrodo é conectado por um fio de grafeno com espessura micrométrica a uma placa de circuito.
Em testes realizados em camundongos, o implante permitiu capturar informações de alta resolução sobre dois tipos de atividade neural ao mesmo tempo: a atividade elétrica e atividade de cálcio.
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Os pesquisadores encontraram uma relação entre sinais elétricos superficiais e picos de cálcio em camadas mais profundas, o que ajudou a utilizar sinais eléctricos de superfície para treinar redes neurais para prever a atividade do cálcio para grandes populações de neurônios, em várias profundidades.
“O modelo de rede neural é treinado para aprender a relação entre os registros elétricos da superfície e a atividade dos íons cálcio dos neurônios em profundidade. Depois de aprender essa relação, podemos usar o modelo para prever a atividade profunda da superfície", afirmam os pesquisadores, em comunicado divulgado pela própria instituição.
Atividades cerebrais profundas
“Esta nova geração de eletrodos de grafeno transparentes incorporados em alta densidade nos permite amostrar a atividade neural com maior resolução espacial. Como resultado, a qualidade dos sinais melhora significativamente. O que torna a tecnologia ainda mais notável é a integração de métodos de aprendizagem automática, que tornam possível prever a atividade neural profunda", acrescentam os autores do estudo.
Os implantes tradicionais usam materiais metálicos opacos para seus eletrodos e fios, que bloqueiam a visão dos neurônios abaixo dos eletrodos durante experimentos de imagem, então um dos grandes diferenciais da tecnologia é justament ela ser transparente.
A expectativa dos autores é que a tecnologia possa ser usada para muitas investigações fundamentais da neurociência e acelerar o progresso na melhor compreensão do cérebro humano.
Anteriormente, cientistas já investiram conhecimento na criação de implantes cerebrais, de modo que um deles passou até a permitir a comunicação por pensamento . Outro modelo semelhante ajudou no tratamento contra o câncer no cérebro .
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