Microdispositivo implantável controla cérebro com luz

O aparelho de controle cerebral com luz tem 1 milímetro cúbico.
[Imagem: Takashi Tokuda]

Controle do cérebro com luz

Pesquisadores do Japão construíram um dispositivo óptico, menor do que a borda de uma moeda, que poderá ser usado para controlar padrões cerebrais usando apenas luz.

O dispositivo inclui uma célula solar fotovoltaica que capta a porção infravermelha da luz ambiente e a converte, emitindo luz azul.

A luz azul vem sendo usada por um novo campo de pesquisas, chamado optogenética, em diversos procedimentos experimentais, incluindo manipular as memórias, controlar o cérebro, induzir movimentos musculares e até em tratamentos experimentais para a obesidade.

Aproveitando a luz infravermelha - essencialmente calor - o novo dispositivo pode ser implantado a vários centímetros de profundidade no corpo, disponibilizando a luz azul no ponto onde ela é necessária para fazer o controle optogenético dos padrões neurais ou cerebrais. E tudo totalmente sem fios.

Optogenética implantável

O campo da optogenética surgiu quando se descobriu que o comportamento neural pode ser alterado com a mera exposição à luz - e não apenas com substâncias químicas. Sabe-se agora que a luz pode ativar certas proteínas no cérebro para alterar os padrões cerebrais. Mas isso ainda exige aparelhos grandes e desconfortáveis.

"O tamanho é sempre o desafio. Ninguém gosta de implantes grandes. Nós integramos dois conjuntos de células fotovoltaicas em chips semicondutores. Dez células foram integradas para fornecimento de energia e sete células para controle [neural]," disse o professor Takashi Tokuda, do Instituto Ciência e Tecnologia de Nara (NAIST).

Agora que o funcionamento foi comprovado, a equipe pretende partir para otimizar o dispositivo e torná-lo adequado às exigências dos tratamentos reais.

"O dispositivo pode ser aplicado apenas para estímulos de pulso e requer um tempo de carga para cada estimulação. A maioria dos optogenéticos usa pulsos múltiplos. Precisamos melhorar a eficiência da recepção e conversão de energia," disse Tokuda.