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Implantes que se “derriten” en el cerebro

Martes, abril 20th, 2010

Los implantes día día mejoran su tecnología y hemos llegado al punto donde los implantes se “derriten” en la superficie cerebral para obtener la información de una manera más efectiva. Creado por científicos en la Escuela de Medicina de la Universidad de Pensylvania, estos nuevos implantes “maximizan el contacto entre los electrodos y el tejido cerebral, mientras que minimiza el daño al cerebro.”

Cuando uno habla de un delicioso plato, algunos podrían describirlo como que se “derrite en el paladar”, pero definitivamente no usarían esa frase para hablar de un implante. Por lo menos hasta ahora, ya que unos científicos en la Escuela de Medicina de la Universidad de Pensylvania han creado unos nuevos implantes que se “derriten” en la superficie cerebral… tal vez podrían haber usado la palabra “funden”, pero no.

El mayor problema con los implantes hoy en día es la efectividad con la que reciben la información del cerebro y este nuevo tipo de implantes mejoraría considerablemente ese problema. Según indican sus creadores, los nuevos implantes, que son “ultra finos y flexibles”, hechos parcialmente de seda, pueden captar la actividad cerebral con mucha más efectividad que los usados anteriormente. Walter Koroshetz, Director National Institute of Neurological Disorders and Stroke, explica: “Estos implantes tienen el potencial de maximizar el contacto entre los electrodos y el tejido cerebral, mientras que minimiza el daño al cerebro.”

El implante contiene electrodos metálicos de 500 micrómetros de tamaño, casi cinco veces el grosor de un cabello humano. A diferencia de otros implantes, este no tiene electrodos punzantes o superficies rígidas, lo que disminuiría considerablemente el daño al cerebro. Además, al “derretirse”, se amolda a la superficie cerebral, lo que le ofrece mejorar estabilidad. Por lo general, cuando el cerebro se mueve dentro del cráneo, hace que los implantes cambien su posición, dificultando aún más la recuperación de información.

Hasta ahora, este nuevo tipo de implantes han mostrado mucho potencial en serias enfermedades. En personas con epilepsia, los puntos de contacto podrían utilizarse para detectar cuándo comienza un ataque y hasta enviar pulsos para detenerlos. Y en individuos con lesiones en la médula espinal, la tecnología ha mostrado promesas para leer señales complejas del cerebro que controlan el movimiento, para luego redireccionar esas señales a músculos sanos o prótesis.

Sus creadores dicen que con los nuevos implantes, el daño cerebral es menor.

Se eligió seda como material no solo por su flexibilidad, sino porque es lo suficiente durable para someterse a las huellas de los electrodos metálicos y otros dispositivos electrónicos. También pueden ser diseñados para evitar reacciones inflamatorias y ser disueltos en el momento deseado, ya sea, inmediatamente luego de la implantación o años más tarde. Los puntos de contacto consisten en 30 electrodos con un patrón de 5×6 dispuestos en una capa ultra fina de polyimide, un tipo de polímero muy resistente. Es la mezcla de seda y polyimide que al entrar en contacto con el cerebro se “abraza” a la superficie.

Estos implantes fueron probados en animales y grabaron la actividad cerebral en respuesta a la estimulación visual. Encontraron que estos nuevos implantes captaban señales mucho más completas que otros. En el futuro, planean mejorar el diseño para que la grabación sea de mayor resolución. Según dijeron sus creadores, sería posible comprimir el implante de tal manera que pueda ser enviado al cerebro mediante una sonda.

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Logran almacenar recuerdos en un cerebro muerto

Miércoles, enero 6th, 2010

Por primera vez, los neurólogos han conseguido almacenar información en un trozo de cerebro muerto.

Imagen de un cerebro humano conservado en laboratorio
El experimento, efectuado por el profesor Ben Strowbridge de la Case Western Reserve University School of Medicine y publicado en la revista Nature, permitió a los científicos guardar datos en un trozo de hipocampo – la región del cerebro que se asocia con la memoria- conservado in vitro. Los datos permanecieron allí durante 10 segundos.

Hasta ahora, un cerebro muerto no era más que un (gran) montón de neuronas que habían dejado de funcionar. Los científicos acostumbran a guardar cerebros o partes de ellos para poder realizar experimentos destinados a conocer mejor su estructura. Todos estos análisis se hacen partiendo de la base de que se está trabajando sobre un trozo de tejido muerto y que éste no es capaz de realizar ninguna de las actividades que desarrolla mientras que está vivo. Sin embargo, puede que estén equivocados. En los últimos días, ha aparecido publicado un artículo en la prestigiosa revista Nature que da cuenta de cómo un grupo de neuronas pertenecientes a la región del hipocampo de una rata fueron capaces de almacenar información durante varios segundos, a pesar de pertenecer a un cerebro muerto y cortado en trocitos.
El profesor de neurociencia, fisiología y biofísica Ben Strowbridge y el estudiante de doctorado Phillip Larimer, lograron por primera vez en la historia guardar y recuperar información de un tejido cerebral almacenado in vitro. Esta es una técnica ampliamente utilizada para realizar experimentos en tubos de ensayos o en un ambiente controlado fuera un organismo vivo. En el caso del trabajo de Strowbridge y Larimer, el tejido pertenecía a la región del cerebro denominada hipocampo, que se sabe se encarga de almacenar los recuerdos. Como parte del experimento, fueron capaces de obtener un patrón de «actividades específicas en determinadas células del cerebro». Las células en cuestión se conocen como «células de musgo» (mossy cells) y forman parte del hipocampo.

Memoria del trabajo

«Los neurocientíficos generalmente reconocen tres tipos de memoria: la declarativa, que se usa para recordar hechos o sucesos específicos; la de procedimiento, que sirve para recordar actividades como andar en bicicleta; y la de trabajo, que almacena la información en el corto plazo», explica Strowbridge. «En este experimento en particular, queríamos saber cuáles eran los circuitos específicos del cerebro que son responsables de la memoria de trabajo».
Utilizando el tejido cerebral de roedores, Strowbridge y sus colegas descubrieron que podían reproducir el funcionamiento de la memoria a través de la estimulación mediante electrodos. «El tejido cerebral muerto, aislado del resto del cuerpo, fue capaz de recordar de cuál de los dos electrodos utilizados procedía la estimulación», explica Strowbridge. «Esta información permaneció almacenada en el tejido durante 10 segundos, el mismo tiempo que se almacena naturalmente en los mamíferos, incluyendo seres humanos».

Strowbridge dice que «no es posible almacenar información en una sola célula, pero utilizando un trozo de cerebro realmente es posible implantar recuerdos» en un tejido muerto. Los experimentos acaban de comenzar. Es muy posible que esto sólo «funcione» en regiones del tejido cerebral muy específicas- como el hipocampo- y que hayan muerto muy recientemente. También deben ser conservados de una manera muy concreta. Es difícil predecir qué tipo de aplicación puede tener un descubrimiento como éste, pero no deja de ser curioso que el cerebro, aún muerto, pueda realizar alguna de sus funciones elementales.

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Programa permitiría ” Escribir con la mente”

Martes, diciembre 8th, 2009
Según un nuevo estudio, un programa de computadora permitiría
a cualquier usuario escribir sus pensamientos.

Como pueden ver, las posibilidades a futuro son infinitas, desde jugar un video juego utilizando solo el pensamiento, manejar íntegramente una computadora con nuestra mente o quizas leer la mente de otra persona que “chatea” con nosotros.
Así es, un grupo de científicos en Florida están trabajando en un programa que sería de gran ayuda a millones de personas que sufren de enfermedades neurológicas o parálisis.

El estudio se enfocó en dos pacientes que recibieron implantes de electrodos directamente en sus cráneos, y en la superficie cerebral. A este método se le conoce como craneotomía, el cual permite utilizar una técnica de registro llamada electrocorticografía, mucho más precisa que la electroencefalografía, ya que le permite a los electrodos acceder a una calidad de señal muy superior.

Se estima que cualquier dispositivo que sea desarrollado en el futuro requerirá alguna clase de implante cerebral, además de una serie de calibraciones adecuadas para cada paciente. Al mismo tiempo se considera necesario a un ordenador capaz de recibir el software que pueda interpretar las señales provenientes del cerebro.

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