Nueva red electrónica registra la actividad cerebral durante la cirugía para minimizar el daño al tejido sano
Actualizado el 25 Jun 2024
Una nueva red electrónica equipada con sensores a nanoescala que registra señales eléctricas del cerebro humano con un detalle sin precedentes podría mejorar la planificación y ejecución quirúrgica para extirpar tumores cerebrales y tratar la epilepsia resistente a los medicamentos. La resolución mejorada de la cuadrícula podría ayudar a los neurocirujanos a minimizar el daño al tejido cerebral sano e identificar con mayor precisión las regiones del cerebro responsables de las crisis epilépticas, garantizando tratamientos más seguros y eficaces.
La nueva matriz de sensores cerebrales, conocida como rejilla de nanobarras de platino (PtNRGrid), ha sido desarrollada por ingenieros de la Universidad de California en San Diego (La Jolla, CA, EUA). PtNRGrid presenta una densa gama de 1.024 sensores de electrocorticografía (ECoG), lo que ofrece un avance significativo con respecto a las redes ECoG comúnmente utilizadas que normalmente contienen solo de 16 a 64 sensores y son mucho más gruesas y menos flexibles. Este nuevo dispositivo tiene sólo 6 micrones de grosor (menos de una décima parte del grosor de un cabello humano) y es flexible y adaptable, lo que le permite adherirse estrechamente a la superficie del cerebro y doblarse con su movimiento. Esta capacidad le permite proporcionar grabaciones de alta calidad y alta resolución de la actividad cerebral.
Desde 2019, el equipo de investigación ha estado a la vanguardia del mapeo de la actividad del cerebro y la médula espinal humanos utilizando miles de canales y ha documentado resultados tempranos de seguridad y eficacia en sujetos humanos. PtNRGrid es único en su capacidad para mapear actividades motoras y del lenguaje, así como descargas epilépticas, produciendo videos detallados de ondas cerebrales en más de 10 centímetros cuadrados de la corteza cerebral mientras mantiene una resolución de nivel microscópico. Actualmente ostentando el récord mundial de registro más detallado de la actividad cerebral desde una única red cortical, el equipo ha registrado datos utilizando 2.048 canales y desde entonces ha aumentado esta capacidad a 4.096 canales. El equipo de investigación continúa mejorando la resolución del monitoreo de la actividad cerebral aumentando la cantidad de canales en la red.
La Administración Federal de Medicamentos (FDA) de EUA aprobó un ensayo clínico para PtNRGrid y le otorgó una exención de dispositivo en investigación (IDE) para un estudio fundamental. Los ingenieros colaborarán con científicos clínicos para validar la eficacia del dispositivo en el mapeo de actividades cerebrales tanto normales como patológicas. En la primera fase del ensayo, los cirujanos implantarán el PtNRGrid en 20 pacientes para evaluar y comparar su rendimiento con la tecnología de punta actual. El dispositivo se utilizará en cirugías para extirpar tumores cerebrales y tejido epiléptico. Los resultados exitosos de esta prueba podrían conducir a la ampliación comercial de PtNRGrid. Este avance en la tecnología ECoG no sólo promete perfeccionar las intervenciones quirúrgicas, sino que también abre nuevas vías en la neurociencia, lo que podría profundizar nuestra comprensión de la funcionalidad del cerebro. Los conocimientos adquiridos podrían impulsar el desarrollo de tratamientos más eficaces, aprovechando una mejor comprensión de los procesos cerebrales.
"Este logro marca el comienzo de una nueva era de neurociencia clínica y neuromonitoreo", dijo Shadi Dayeh, profesor del Departamento de Ingeniería Eléctrica e Informática de UC San Diego, quien inventó la red. "Estamos muy entusiasmados de recibir la aprobación de la FDA para aplicar nuestro innovador PtNRGrid en un entorno clínico".
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Universidad de San Diego
