Chip sem fio manda informações para o cérebro usando luz

O chip pode ler os sinais cerebrais e induzir sinais no cérebro usando eletricidade ou luz.
[Imagem: Yaoyao Jia/NC State University]

Chip neural

Pesquisadores desenvolveram um chip que funciona sem fio e pode ser implantado cirurgicamente para ler sinais neurais e estimular o cérebro, tanto com luz quanto com uma corrente elétrica.

"Nosso objetivo era criar uma ferramenta de pesquisa que pudesse ser usada para nos ajudar a entender melhor o comportamento de diferentes regiões do cérebro, particularmente em resposta a várias formas de estimulação neural," contou a professora Yaoyao Jia, da Universidade do Estado da Carolina do Norte (EUA).

"Esta ferramenta nos ajudará a responder questões fundamentais que podem abrir caminho para avanços na abordagem de distúrbios neurológicos, como o mal de Alzheimer ou o mal de Parkinson," acrescentou ela.

A nova tecnologia apresenta duas características que a diferenciam do que havia sido feito até agora nessa área.

Primeiro, o chip de 5 x 3 mm2 é totalmente sem fio, sendo alimentado à distância graças a uma bobina receptora de energia integrada, que gera a energia necessária ao ser posta sob um campo eletromagnético - o chip também envia e recebe informações sem fio. Por exemplo, nos testes que os pesquisadores fizeram com ratos de laboratório, o campo eletromagnético envolvia a gaiola de cada rato, o que permite fazer os experimentos sem alterar o comportamento normal do animal.

A segunda característica é que o chip é trimodal, o que significa que ele pode realizar três tarefas: pode ler sinais neurais em regiões específicas do cérebro, detectando mudanças elétricas nessas regiões; pode estimular o cérebro, introduzindo uma pequena corrente elétrica no tecido cerebral; e também pode iluminar o tecido cerebral, uma técnica chamada estimulação óptica.

Em outras palavras, ao ajudar os pesquisadores a (literalmente) iluminar o tecido neural, o novo chip os ajudará (figurativamente) a iluminar como o cérebro funciona.

Para que a estimulação óptica funcione, é preciso primeiro modificar geneticamente os neurônios alvejados para fazê-los responder a comprimentos de onda (cores) específicos da luz. Por isso, ao menos por enquanto, a tecnologia é vista como uma ferramenta de pesquisa, ainda sem previsão de uso em humanos. As estimulações elétrica e magnética, por sua vez, já são usadas terapeuticamente em pacientes humanos.