Nuovo chip per cervello può essere caricato senza fili e può stimolare neuroni con la luce

Lo schema del chip creato dai ricercatori (credito: Yaoyao Jia, NC State University)

Un nuovo chip che può essere alimentato in modalità completamente wireless e che può essere impiantato, previa piccola operazione chirurgica, nel cervello umano è stato costruito da un team di ricerca dell’Università Statale della Carolina del Nord. Questo chip serve per stimolare il cervello sia con la luce che con la corrente elettrica ma può anche leggere i segnali neurali rilevando il cambiamento elettrico, ad esempio in una particolare regione del cervello.

È stato già testato sui ratti ma secondo Yaoyao Jia, autore corrispondente dello studio, il dispositivo potrebbe essere di forte aiuto per comprendere in maniera ancora più approfondita il comportamento di importanti aree del cervello degli esseri umani in risposta alla stimolazione neurale sotto varie forme: “Questo strumento ci aiuterà a rispondere a domande fondamentali che potrebbero quindi aprire la strada a progressi nell’affrontare i disturbi neurologici come l’Alzheimer o il morbo di Parkinson”.

Il chip è molto piccolo (misura 5 × 3 mm) e dispone di una bobina di ricezione di potenza che può essere ricaricata senza l’ausilio di fili ma semplicemente applicando un campo elettromagnetico nelle vicinanze. Nei test effettuati sui topi, il campo elettromagnetico circondava le gabbie e quindi i chip venivano alimentati maniera pressoché autonoma e indipendente. Naturalmente il chip può inviare e ricevere dati ed informazioni anche in questo caso senza alcun filo.
Infine, fa notare i ricercatori, si tratta di un chip trimodale: può effettuare tre attività alla volta a differenza della maggior parte dei chip neurali simili, anche quelli più all’avanguardia, di oggi che possono effettuare due compiti alla volta.

Oltre ai due compiti più “tradizionali” di un chip del genere (stimolazione del cervello e lettura dei segnali neurali), questo chip può infatti anche illuminare il tessuto cerebrale per effettuare una stimolazione ottica. Con una stimolazione di tipo ottico, fa notare Jia, si può essere molto più precisi nel prendere di mila determinati gruppi di neuroni in quanto è possibile modificare solo un gruppo di neuroni affinché solo i neuroni di quel gruppo siano sensibili alla luce.
Si tratta di un campo di ricerca attualmente molto attivo nelle neuroscienze, un campo che però rischiava, almeno fino all’avvento di questo chip, di essere limitato dalla mancanza di strumenti e chip elettronici adeguati per effettuare queste tipologie di lavori.

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