Nanotecnologia y Neurociencia

Un equipo de científicos del MIT y de las universidades de Nueva York y Tokio ha demostrado cómo se podría entrar en el cráneo y llegar al cerebro a través de la conexión de una red de nanocables de polímero a vasos sanguíneos en el cuello.

Hoy en día los métodos quirúrgicos modernos para implantar aparatos electrónicos que sirvan para estimular el corazón y corregir ritmos cardíacos anormales se han convertido en rutina. Pero llegar al cerebro de la misma manera, sin destrozar las neuronas en el proceso, plantea mucha más dificultad.

Aunque últimas técnicas permiten la instalación de electrodos en el cerebro para restaurar sentidos como la vista o el oído, frenar los temblores de la enfermedad de Parksinson, el método utilizado, es decir romper el cráneo, daña tejidos cerebrales sanos, crea un riesgo de infección y deja cables que sobresalen de su cabeza. Y a lo largo del tiempo, se desarrolla tejidos de cicatriz alrededor de los electrodos, aislándoles del tejido cerebral activo.




Pero a través de un trabajo de investigación publicado en The Journal of Nanoparticle Research, el citado equipo de científicos proponen un nuevo procedimiento para llegar al cerebro sin tocar el cráneo. Se trata de un método para conectar los electrodos a pequeñas agrupaciones de células cerebrales (o incluso neuronas individuales), utilizando el sistema cardiovascular como el conducto por el que se hilan los nanocables.

Los investigadores estiman que dentro de aproximadamente una década, será posible insertar un catéter en una gran arteria y dirigirlo por el sistema circulatorio hasta el cerebro. Una vez llegue a su destino, un conjunto de nanocables se extenderían en un “ramo” con millones de diminutas sondas que podrían utilizar los 25.000 metros de capilares del cerebro como una vía para llegar a destinos específicos dentro del cerebro.

En sus experimentos los científicos maniobraron nanocables de platino a través de los vasos sanguíneos en muestras de tejido humano y detectaron la actividad eléctrica de las células cerebrales activas colocadas al lado del tejido. Paralelamente crearon programas y soportes informáticos que podrían funcionar como un tipo de conversión de analógico a digital, convirtiendo señales emitidas por el cerebro en señales digitales y viceversa.

Desde entonces, los investigadores centran sus esfuerzos en cómo crear un conector suficientemente pequeño en una punta para llegar a cualquier neurona sin obstruir el flujo sanguíneo, pero suficientemente grande en la otra punta para conectar con instrumentos con el fin de grabar o enviar pulsos eléctricos. La solución que han encontrado el equipo ha sido sustituir los nanocables de platino por nanocables de polímeros, que además de ser mucho más baratos, pueden ser convertidos en cables mucho más finos y flexibles.

Actualmente los científicos investigan un proceso que permita la fabricación de nanocables de polímero que miden tan solo 100 nm. Creen que un nanocable de este tipo podría ser “dirigible” y que se le podría guiar por uno de los vasos sanguíneos menores que salen de los más grandes. Otra ventaja de este tipo de cables de polímero es que son biodegradables así que podrían ser utilizados para estudios cortos o diagnósticos, porque luego se decompondrían.