Una innovadora red electrónica con sensores a nanoescala ha sido desarrollada para registrar señales eléctricas del cerebro humano con un nivel de detalle hasta ahora no alcanzado, según recoge el equipo de la Universidad de California que lo ha desarrollado. Esta tecnología avanzada tiene el potencial de transformar la planificación y ejecución de cirugías cerebrales, especialmente en procedimientos para extirpar tumores y tratar la epilepsia resistente a medicamentos.
Con su alta resolución, esta tecnología permite a los neurocirujanos identificar con precisión las áreas del cerebro que deben intervenirse, minimizando el daño al tejido cerebral sano. Esto no solo facilita la localización exacta de las regiones responsables de las crisis epilépticas, sino que también promete tratamientos quirúrgicos más seguros y efectivos, mejorando significativamente los resultados para los pacientes.
La también conocida como rejilla de nanobarras de platino (PtNRGrid) presenta una densa gama de 1.024 sensores de electrocorticografía (ECoG). Esto ofrece un avance significativo con respecto a las redes ECoG comúnmente utilizadas que normalmente contienen solo de 16 a 64 sensores y son mucho más gruesas y menos flexibles.
"Este logro marca el comienzo de una nueva era de neurociencia clínica y neuromonitoreo", ha explicado Shadi Dayeh, profesor del Departamento de Ingeniería Eléctrica e Informática de UC San Diego, quien inventó la red. "Estamos muy entusiasmados de recibir la aprobación de la FDA para aplicar nuestro innovador PtNRGrid en un entorno clínico".
Este nuevo dispositivo tiene sólo seis micrones de grosor, lo que se traduce a menos de una décima parte del grosor de un cabello humano. Además, presenta una estructura flexible y adaptable, lo que le permite adherirse estrechamente a la superficie del cerebro y doblarse con su movimiento. Esta capacidad le permite proporcionar grabaciones de alta calidad y alta resolución de la actividad cerebral.
"Este logro marca el comienzo de una nueva era de neurociencia clínica y neuromonitoreo"
Los investigadores se han posicionado a la vanguardia del mapeo de la actividad del cerebro y la médula espinal de los seres humanos desde el año 2019 utilizando miles de canales. A través de este trabajo han documentado resultados tempranos de seguridad y eficacia en sujetos humanos. PtNRGrid es único en su capacidad para mapear actividades motoras y del lenguaje, así como descargas epilépticas, produciendo videos detallados de ondas cerebrales en más de 10 centímetros cuadrados de la corteza cerebral mientras mantiene una resolución de nivel microscópico.
Este equipo de investigación ha logrado un avance significativo al establecer el récord mundial de registro más detallado de la actividad cerebral desde una única red cortical. Inicialmente, utilizaron 2.048 canales para capturar estos datos, pero han duplicado esa capacidad a 4.096 canales, lo que permite una monitorización cerebral sin precedentes.
El equipo sigue perfeccionando su tecnología, enfocándose en aumentar la cantidad de canales en la red para mejorar aún más la resolución del monitorización de la actividad cerebral. Esta evolución promete ofrecer una visión cada vez más precisa del funcionamiento del cerebro, con potenciales aplicaciones en la neurociencia y la medicina.
La Administración de Alimentos y de Medicamentos de Estados Unidos (FDA) ha aprobado un ensayo clínico para PtNRGrid. Además, le ha ortorgado una exención de dispositivo en investigación (IDE) para un estudio fundamental. Para obtener los resultados, los ingenieros colaborarán con científicos clínicos con el objetivo de validar la eficacia del dispositivo en el mapeo de actividades cerebrales tanto normales como patológicas.
En la primera fase del ensayo, los cirujanos implantarán el PtNRGrid en 20 pacientes para evaluar y comparar su rendimiento con la tecnología de punta actual. Se pretende que este dispositivo se utilizará en cirugías para extirpar tumores cerebrales y tejido epiléptico. Los resultados exitosos de esta prueba podrían conducir a la ampliación comercial de PtNRGrid.