Un equipo de científicos chinos ha desarrollado un nuevo electrodo implantable, suave y móvil, que podría superar algunos de los mayores desafíos que frenan las interfaces cerebro-computadora.

El estudio, dirigido por investigadores de los Institutos de Tecnología Avanzada de Shenzhen (SIAT), dependientes de la Academia China de Ciencias, y la Universidad de Donghua, ubicada en Shanghái, se publicó recientemente en la revista Nature.

Según el estudio, la mayoría de los implantes neuronales se basan en electrodos rígidos y estáticos que permanecen fijos una vez colocados quirúrgicamente. Esta inmovilidad limita gravemente su rendimiento: solo pueden captar señales de un único punto, mientras que las actividades neuronales y musculares suelen variar a lo largo del tiempo y el espacio. Como resultado, se puede perder información importante y la calidad general de la monitorización disminuye gradualmente.

Si los investigadores o médicos desean ajustar la posición de un electrodo para localizar señales más intensas o relevantes, suele requerirse una cirugía invasiva adicional, lo que conlleva nuevos riesgos y mayores cargas para los pacientes. Estos desafíos han restringido tanto la adaptabilidad como el uso a largo plazo de las interfaces cerebro-computadora.

El nuevo dispositivo desarrollado por el equipo chino, llamado NeuroWorm, representa un cambio radical. Inspirado en el movimiento flexible y el cuerpo segmentado de una lombriz de tierra, es una fibra suave y filiforme de aproximadamente el doble de grosor que un cabello humano. A pesar de su diminuto tamaño, puede albergar hasta 60 sensores individuales a lo largo de su longitud.

Una innovación clave es su capacidad de movimiento tras su implantación. Una pequeña punta magnética unida a NeuroWorm permite a los investigadores guiarlo de forma inalámbrica a través del tejido cerebral o a lo largo de los músculos mediante campos magnéticos externos. Esto significa que un solo implante puede explorar activamente diferentes áreas para encontrar las mejores señales, en lugar de quedarse atascado en un solo lugar.

En experimentos, el equipo guió NeuroWorm a través del músculo de la pata de una rata mediante una incisión muy pequeña. Utilizaron imanes para moverlo diariamente durante una semana, y registró con éxito señales musculares claras y estables en diferentes lugares. En otra prueba, un solo NeuroWorm implantado en una rata durante más de 43 semanas continuó funcionando perfectamente, con una formación mínima de tejido cicatricial en comparación con los dispositivos rígidos tradicionales. El equipo también dirigió el dispositivo profundamente en el cerebro de un conejo, capturando señales neuronales de alta calidad durante el proceso.

Este avance abre el camino hacia interfaces bioelectrónicas más dinámicas y menos invasivas, afirmó Liu Zhiyuan, profesor del SIAT.

La plataforma NeuroWorm podría dar lugar a aplicaciones más inteligentes, duraderas y eficaces en áreas como las prótesis avanzadas, el mapeo de la actividad cerebral para la epilepsia y el manejo de enfermedades neurológicas crónicas, añadió Liu.