Σημαντικό βήμα προς μια νέα εποχή στη νευροϊατρική σηματοδοτεί η ανάπτυξη ενός καινοτόμου, μικροσκοπικού εγκεφαλικού εμφυτεύματος, το οποίο επικοινωνεί με τον εγκέφαλο μέσω φωτός.

Η νέα τεχνολογία, που δοκιμάστηκε πειραματικά σε ποντίκια, ανοίγει προοπτικές για την αποκατάσταση χαμένων αισθήσεων και τη διαχείριση του πόνου χωρίς τη χρήση φαρμάκων.

Η συσκευή ανήκει στη νέα γενιά διεπαφών εγκεφάλου-μηχανής (Brain–Machine Interfaces – BMI) και είναι ασύρματη, ελάχιστα επεμβατική και σχεδιασμένη ώστε να τοποθετείται κάτω από το δέρμα του κρανίου, χωρίς άμεση διείσδυση στον εγκεφαλικό ιστό. Μέσω ειδικών φωτεινών μοτίβων LED, μεταφέρει πληροφορίες σε νευρώνες που έχουν τροποποιηθεί γενετικά ώστε να ανταποκρίνονται στο φως.

Πώς λειτουργεί η νέα τεχνολογία

Στα πειράματα, οι ερευνητές τροποποίησαν συγκεκριμένα εγκεφαλικά κύτταρα ώστε να αποκτήσουν ευαισθησία στο φως, δημιουργώντας ειδικά κανάλια ιόντων. Όταν τα LED ενεργοποιούνται, τα κύτταρα αυτά παράγουν ηλεκτρικά σήματα, τα οποία ο εγκέφαλος «ερμηνεύει» σαν αισθητηριακές πληροφορίες.

Με αυτόν τον τρόπο, τα ποντίκια εκπαιδεύτηκαν να αναγνωρίζουν διαφορετικά μοτίβα εγκεφαλικής διέγερσης και να αντιδρούν κατάλληλα, εκτελώντας συγκεκριμένες εργασίες για να λάβουν ανταμοιβή. Το αποτέλεσμα έδειξε ότι ο εγκέφαλος μπορεί να επεξεργαστεί τεχνητά σήματα, παρακάμπτοντας τα φυσικά αισθητήρια όργανα.

Φως αντί για καλώδια

Η συσκευή περιλαμβάνει δεκάδες μικροσκοπικά LED, ηλεκτρονικό κύκλωμα και κεραία που επιτρέπει ασύρματο έλεγχο μέσω τεχνολογίας επικοινωνίας κοντινού πεδίου (NFC), παρόμοιας με αυτή που χρησιμοποιείται στις ανέπαφες πληρωμές. Η ευκαμψία και το μικρό της μέγεθος επιτρέπουν την προσαρμογή της στο σχήμα του κρανίου, μειώνοντας τον κίνδυνο τραυματισμών.

Η μέθοδος βασίζεται στην οπτογενετική, έναν ταχέως αναπτυσσόμενο κλάδο της νευροεπιστήμης, που επιτρέπει τον ακριβή έλεγχο της νευρικής δραστηριότητας μέσω φωτός. Σε αντίθεση με προηγούμενες τεχνικές, η νέα προσέγγιση επιτρέπει τη διέγερση εκτεταμένων περιοχών του εγκεφαλικού φλοιού και όχι μόνο μεμονωμένων νευρωνικών ομάδων.

Πιθανές μελλοντικές εφαρμογές

Οι επιστήμονες εκτιμούν ότι στο μέλλον η τεχνολογία αυτή θα μπορούσε να αξιοποιηθεί σε προσθετικά μέλη, προσφέροντας τεχνητή αίσθηση αφής ή πίεσης, καθώς και σε βοηθήματα όρασης ή ακοής. Παράλληλα, διαφαίνονται προοπτικές για εναλλακτικές θεραπείες χρόνιου πόνου, χωρίς φαρμακευτική αγωγή.

Παρότι από τεχνολογικής πλευράς η προσαρμογή της μεθόδου σε ανθρώπους θεωρείται εφικτή, οι ερευνητές τονίζουν ότι απαιτείται εκτεταμένη περαιτέρω μελέτη. Το βασικό εμπόδιο αφορά την έγκριση της γενετικής τροποποίησης από τις ρυθμιστικές αρχές, καθώς και τη μακροχρόνια ασφάλεια της μεθόδου.

Ωστόσο, η συγκεκριμένη εξέλιξη επιβεβαιώνει ότι οι διεπαφές εγκεφάλου-μηχανής εξελίσσονται ραγδαία, φέρνοντας πιο κοντά εφαρμογές που μέχρι πρόσφατα ανήκαν στη σφαίρα της επιστημονικής φαντασίας.

Πηγή: livescience.com

Τα άρθρα βασίζονται σε διεθνείς επιστημονικές πηγές όπως το PubMed, το Mayo Clinic και ο Παγκόσμιος Οργανισμός Υγείας (WHO). Στόχος μας είναι η έγκυρη και κατανοητή ενημέρωση για θέματα υγείας και πρόληψης. Το περιεχόμενο είναι ενημερωτικό και δεν υποκαθιστά ιατρική συμβουλή γνωμάτευση. Μάθετε περισσότερα για την ομάδα μας στη σελίδα → Σχετικά με εμάς.