Smart Dura: una duramadre artificial funcional para grabación y modulación neuronal multimodal

Área de la Ciencia:

• Neurociencia
• Ingeniería Biomédica
• Ciencia de Materiales

Sus antecedentes:

• Las interfaces neuronales crónicas son cruciales para la monitorización y las terapias cerebrales.
• La microelectrocorticografía (μECoG) ofrece un equilibrio entre invasividad y resolución para uso a largo plazo.
• La integración de μECoG con métodos ópticos permite la grabación neuronal simultánea y la manipulación específica de células.

Objetivo del estudio:

• Desarrollar una interfaz neuronal multimodal escalable para cerebros de primates grandes.
• Crear un dispositivo con capacidades integradas de grabación y estimulación para una amplia cobertura cortical.
• Permitir la grabación electrofisiológica y la imagen óptica simultáneas para un análisis integral de la actividad cerebral.

Principales métodos:

• Fabricación de la interfaz Smart Dura utilizando microfabricación de película delgada.
• Integración de un conjunto de microelectrodos en un sustrato blando, flexible y transparente.
• Logro de electrodos de alta densidad (hasta 256) y alta transparencia óptica (>98%).

Principales resultados:

• Demostró capacidades de registro electrofisiológico y neuromodulación in vivo.
• Confirmó alta transparencia óptica que permite la imagen estructural y funcional.
• La interfaz exhibió una conformidad mecánica igualada con el tejido cerebral nativo.

Conclusiones:

• La interfaz Smart Dura facilita la interfaz neuronal bidireccional a gran escala en primates no humanos.
• Esta tecnología apoya la neuromodulación multimodal y de circuito cerrado para estudiar la actividad cortical.
• La interfaz desarrollada tiene potencial para futuras aplicaciones en humanos.