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3D Flexible Probe for Deep Brain Stimulation and Recording

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Sondare l'attività cerebrale profonda

Inserire sonde in profondità nel cervello per simulare e studiare le protesi presenta molte difficoltà. Un team europeo ha sviluppato una nuova neurosonda che supera i problemi di inserimento, può eseguire la stimolazione neurale e registra le informazioni.

Salute

Il progetto BRAIN TOUCH ("3D flexible probe for deep brain stimulation and recording"), finanziato dall'UE, ha sviluppato una sonda cerebrale profonda flessibile di nuova generazione per la stimolazione e la registrazione (DBSR). Le neurosonde precedentemente sviluppate sono solo in grado di stimolare e registrare reazioni dalle regioni corticali del cervello, del midollo spinale e dei nervi periferici. Per penetrare in profondità nel cervello, la sonda è stata progettata e realizzata utilizzando un approccio multidisciplinare che unisce i recenti progressi nei settori della microelettronica, dei materiali polimeri, della neurobiologia, neurofisiologia e neurochirurgia. Gli scienziati di BRAIN TOUCH hanno utilizzato un modello di topo per misurare le risposte comportamentali e psicologiche appropriate. Le difficoltà per il team comprendevano lo sviluppo della sonda e la sua riduzione in scala 1:10 per il modello di roditore. La scelta del polimero ha preso in considerazione il fatto che il materiale doveva essere avvolto intorno a un nucleo rigido permanente in silicone. La poliimmide scelta soddisfaceva i criteri di sollecitazione interna e idroassorbimento ridotti. È stato sviluppato un nuovo processo di "dry etch" sul silicone della parte anteriore per creare una struttura graduale su due livelli all'interno del corpo del wafer di silicone. Per l'inserimento della sonda gli scienziati hanno sviluppato un nuovo sensore di misurazione della forza, applicato al dispositivo chirurgico stereotattico per soddisfare i requisiti della procedura d'inserimento. Il sensore trasmette informazioni fondamentali sulle forze di penetrazione e sui valori di increspatura dei tessuti previsti, basandosi su parametri quali l'angolo d'inclinazione, le dimensioni e la velocità d'inserimento. BRAIN TOUCH è riuscito a fabbricare impianti neurali sia rigidi che flessibili. Questo è un significativo passo avanti in termini di accuratezza dell'impianto a un costo ampiamente ridotto. Le applicazioni includono lo studio dei processi fisiologici e un aiuto nel ripristinare o supportare i sistemi neuromuscolare e neurosensoriale nelle protesi neurali. Anche i pazienti affetti da malattie quali il Parkinson, le vittime di colpi apoplettici e paralisi cerebrali beneficeranno della mitigazione dei sintomi utilizzando una neurosonda.

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