Herramienta de mapeo cerebral identifica tejido enfermo

Por el equipo editorial de MedImaging en español
Actualizado el 20 Jun 2017

Un nuevo dispositivo para mapear el cerebro durante la cirugía proporciona lecturas neurales de mayor resolución que las herramientas existentes utilizadas en la clínica y podría permitir a los médicos realizar cirugías cerebrales más seguras y más precisas.

Imagen: La rejilla de electrodos PEDOT:PSS (Fotografía cortesía de David Baillot / UCSD).

Desarrollado por investigadores de la Universidad de California, San Diego (UCSD, EUA), el Hospital General de Massachusetts (MGH, Boston, EUA) y otras instituciones, el dispositivo es una versión mejorada de una rejilla de electrodos de electrocorticografía, que aprovecha las propiedades electroquímicas del poli (3,4-etilendioxitiofeno): poli (estirenosulfonato) (PEDOT: PSS). El uso de PEDOT:PSS permite que la nueva rejilla de electrodos sea aproximadamente mil veces más delgada que las rejillas de electrodos clínicos actuales.

Las matrices de microelectrodos PEDOT:PSS tienen sólo 6 micras de espesor (frente a varios milímetros en las cuadrículas actuales), lo que les permite adaptarse mejor a la intrincada superficie curvada del cerebro y obtener mejores lecturas. La nueva rejilla de electrodos también contiene una densidad mucho mayor de electrodos, ya que se pueden espaciar 25 veces más cerca que los de las rejillas de electrodos clínicos actuales, permitiendo la detección de cambios en la amplitud a través de distancias de superficie en la pía, tan pequeñas como de 400 μm, resultando en registros de mayor resolución. Los investigadores también realizaron varias pruebas clínicas.

En una prueba, los investigadores realizaron lecturas de fondo de las ondas cerebrales de un paciente, tanto despierto como inconsciente. La rejilla del electrodo PEDOT: PSS identificó las áreas de funcionamiento normal del cerebro frente a las zonas que provocaban las convulsiones, con lecturas más detalladas y de mayor resolución que la rejilla de electrodos clínica. Otras pruebas que monitorizaron la actividad cerebral de los pacientes que realizaban tareas cognitivas mostraron que tanto las rejillas con PEDOT:PSS como las de electrodos estándar podían diferenciar entre las entradas visuales y de audio. El estudio se publicó el 12 de mayo de 2017 en la revista Advanced Functional Materials.

“Al proporcionar una mayor resolución de las observaciones del cerebro humano, esta tecnología puede mejorar las prácticas clínicas y podría conducir a interfaces de alto rendimiento del cerebro con las máquinas”, dijo el autor principal, el profesor Vikash Gilja, PhD, del departamento de ingeniería en la UC San Diego. “Estos electrodos ocupan volúmenes minúsculos; imagínese una envoltura Saran, pero más delgada. Y demostramos que pueden captar la actividad neuronal del cerebro humano al menos tan bien como los electrodos convencionales que son más grandes en órdenes de magnitud”.