21/04/2013
Redação do Site Inovação Tecnológica
- 15/04/2013
O Portal do Site Inovação Tecnológica
trouxe interessante notícia sobre a relação "máquina
x mente".
O dispositivo completo inclui, além dos
LEDs, sensores de temperatura e de luz, microaquecedores e eletrodos
planos.
[Imagem: John A Rogers/Michael R. Bruchas/University of Illinois]
LEDs injetáveis
Cientistas criaram LEDs do tamanho de neurônios, pequenos o suficiente
para permitir a criação de dispositivos optoeletrônicos
que podem ser injetados para atuar diretamente no cérebro.
Para testá-los e demonstrar sua praticidade, os pesquisadores
injetaram os circuitos microscópicos no cérebro de camundongos,
e os utilizaram para monitorar e controlar os neurônios de dopamina
no sistema de recompensa dos animais.
"Estes materiais e estruturas abrem novos caminhos para integrar
componentes semicondutores diretamente no cérebro. De forma
mais genérica, eles criam um novo paradigma para a inserção
de eletrônicos sofisticados no corpo: dispositivos ultraminiaturizados
que são injetados e permitem a interação direta
no interior dos tecidos," disse o professor John Rogers, da Universidade
de Illinois.
A equipe do professor Rogers possui uma extensa lista de proezas na
área da eletrônica flexível e dos circuitos eletrônicos
biodegradáveis.
Os microLEDs e seus circuitos associados permitem acender novas luzes
no campo emergente da optogenética, que permite o controle das
células por meio da luz.
A optogenética permite aos pesquisadores estudar funções
cerebrais precisas de forma isolada, algo impossível de se fazer
com a estimulação elétrica, que afeta neurônios
de uma área muito grande, ou com drogas, que saturam o cérebro
inteiro.
MicroLEDs no cérebro
Do tamanho de células individuais, estes são alguns dos
menores LEDs já fabricados.
Os pesquisadores projetaram LEDs de diversas cores, para permitir que
vários circuitos sejam estudados simultaneamente.
Eles são impressos na extremidade de uma finíssima fita
plástica, que pode ser inserida profundamente no tecido com um
dano mínimo, muito menor do que a lesão causada pela perfuração
direta com um eletrodo.
O dispositivo completo inclui, além dos LEDs, sensores de temperatura
e de luz, microaquecedores e eletrodos planos.
A fita plástica é necessária para conectar o dispositivo
implantado a uma antena e um circuito retificador, que levam a energia
e os sinais de controle até o implante, e transmitem de volta
os sinais coletados.
Nos camundongos, o módulo externo fica do lado de fora do crânio,
podendo ser desplugado da fita quando não está em uso
- os animais andam e se alimentam normalmente quando desplugados.
Nos camundongos, o módulo externo fica do
lado de fora do crânio, podendo ser desplugado da fita quando
não está em uso - os animais andam e se alimentam normalmente
quando desplugados.
[Imagem: John A Rogers/Michael R. Bruchas/University of Illinois]
Parkinson, Alzheimer e dores crônicas
Os LEDs injetáveis permitirão acelerar as pesquisas de
mapeamento dos tecidos enfrentando uma das maiores dificuldades dessa
nova abordagem, que é fazer a luz chegar a pontos muito precisos
do organismo - se possível, com precisão celular.
Os experimentos com animais de laboratório com os microLEDs
demonstraram a possibilidade de treinar comportamentos complexos sem
recompensa física, além de aliviar algumas respostas fisiológicas
à ansiedade.
As informações sobre a estrutura e funções
do cérebro geradas por estudos como esses podem ter implicações
para o tratamento de distúrbios neurológicos - Alzheimer,
Parkinson etc. - bem como de condições psicopatológicas
como depressão, ansiedade e dependência química.
Os pesquisadores fizeram testes também fora do cérebro,
usando os dispositivos injetáveis para estimular nervos da perna,
uma possível rota para o tratamento de dores crônicas.
Bibliografia:
Injectable, Cellular-Scale Optoelectronics with Applications
for Wireless Optogenetics
Tae-il Kim, Jordan G. McCall, Yei Hwan Jung, Xian Huang, Edward R. Siuda,
Yuhang Li, Jizhou Song, Young Min Song, Hsuan An Pao, Rak-Hwan Kim,
Chaofeng Lu, Sung Dan Lee, Il-Sun Song, GunChul Shin, Ream Al-Hasani,
Stanley Kim, Meng Peun Tan, Yonggang Huang, Fiorenzo G. Omenetto, John
A. Rogers, Michael R. Bruchas
Science
Vol.: 340 no. 6129 pp. 211-216
DOI: 10.1126/science.1232437
Fonte:
http://www.inovacaotecnologica.com.br/noticias/noticia.php?artigo=leds-injetaveis-manipulam-cerebro-luz&id=010110130415&ebol=sim
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