Nervo em um chip deixa sonhos da neuroprotética mais próximos da realidade

A plataforma "nervo em um chip" consegue medir e estimular fibras nervosas individuais.
[Imagem: EPFL]

Neuroprotética

Pesquisadores da Escola Politécnica Federal de Lausanne, na Suíça, desenvolveram uma plataforma eletrônica miniaturizada - um chip - para estimular e registrar os pulsos das fibras nervosas periféricas.

Ao modular e registrar rapidamente a atividade dos nervos com alta resolução, a inovação abre caminho para o uso de chips para melhorar os projetos de neuropróteses, próteses ligadas diretamente aos nervos dos pacientes.

A neuroprotética - implantes contendo eletrodos multicontato que podem substituir certas funcionalidades dos nervos - têm um potencial espetacular, podendo ser capazes de restaurar a sensação de toque em amputados, ajudar pessoas paralíticas a andar novamente, estimulando suas medulas espinhais, e silenciar a atividade nervosa de pessoas que sofrem de dor crônica.

Estimular os nervos no lugar certo, no momento certo e na intensidade precisa é essencial para a implementação desses tratamentos futurísticos, mas a técnica ainda tropeça na incapacidade dos implantes em registrar a atividade neural com precisão.

"Nosso cérebro envia e recebe milhões de impulsos nervosos, mas geralmente implantamos apenas cerca de uma dúzia de eletrodos nos pacientes. Esse tipo de interface muitas vezes não tem a resolução necessária para corresponder aos padrões complexos de troca de informações no sistema nervoso de um paciente," justifica a pesquisadora Sandra Gribi.

Chip nervoso

A boa notícia é que Gribi e seus colegas desenvolveram um "nervo em um chip" que se mostrou capaz de estimular e registrar os disparos de fibras nervosas explantadas, da mesma forma que uma neuroprotética implantada. A plataforma contém microcanais contendo eletrodos, enquanto as fibras nervosas explantadas reproduzem fielmente a arquitetura, a maturidade e o funcionamento do tecido in vivo.

O nervo em um chip pode ser fabricado em uma sala limpa tradicional em dois dias e é capaz de registrar rapidamente centenas de respostas nervosas com uma alta relação sinal-ruído. No entanto, o que realmente o diferencia é que ele pode registrar a atividade de células nervosas individuais, e não apenas de grupos delas, como os eletrodos atuais.

A equipe testou sua plataforma em fibras nervosas extraídas da medula espinhal de ratos, testando várias estratégias para estimular e inibir a atividade neural. O próximo passo será usar o chip em um implante colocado ao redor de um nervo no corpo do animal, para estudar o efeito inibidor in vivo.