El dolor crónico es a menudo difícil de entender, y mucho menos tratar. Pero un nuevo dispositivo electrónico flexible implantable podría iluminar ciertas partes de su cuerpo herido. Y en el camino, el sistema, que cuenta con un diodo (LED) que emite luz de forma inalámbrica activada, podría incluso ser capaz de proporcionar alivio del dolor con el toque de un interruptor.
En una reciente demostración, los inventores del dispositivo mostraron que podría ser implantado en ratones y se usa para manipular los circuitos neuronales se sabe están involucrados en la creación de la percepción del dolor mediante el uso de una tecnología emergente llamada optogenética. La técnica implica el ajuste del ADN de las neuronas para que puedan bloquear haciendo brillar la luz sobre ellos. Los investigadores también demostraron que los implantes podrían ser dejados en el paciente durante largos períodos de tiempo sin dañar significativamente el tejido o el menoscabo de la función motora.
Un número creciente de investigadores están utilizando la optogenética, una tecnología inventada hace aproximadamente una década, para entender con mayor precisión cómo los grupos de neuronas interconectadas trabajan juntas para llevar a cabo funciones discretas.
El nuevo sistema implantable, que se basa en materiales muy finos, suaves, con propiedades mecánicas similares a las de los tejidos biológicos y no necesita ser pegado a un hueso. Eso es importante para los científicos que esperan entender mejor el dolor crónico que se desprende de la actividad de las neuronas en el sistema nervioso periférico y la médula espinal.
Robert Gereau, profesor de anestesiología y director del centro de dolor en la Universidad de Washington en St. Louis, dice que él y sus colegas estaban tratando de encontrar la manera de evitar la necesidad de atar los animales a un cable de fibra óptica, hace un par de años cuando un grupo liderado por John Rogers, profesor de ciencia de los materiales e ingeniería en la Universidad de Illinois en Urbana-Champaign, demostró que los LEDs a microescala flexibles e implantables podrían activar de forma inalámbrica y usarse para influir en la actividad cerebral en ratones.
Los dos grupos se unieron para desarrollar una iteración de la micro-LED implantable que podría ser utilizado para estudiar los circuitos en el sistema nervioso periférico y la médula espinal. La clave del nuevo diseño es una pequeña antena, estirable que cosecha energía a partir de las señales de radio frecuencia para alimentar el dispositivo. En el diseño anterior, la antena había sido más grande y tuvo que ser fijado al cráneo del ratón.
Los investigadores implantaron los dispositivos en los ratones, ya sea sobre el nervio ciático, que se extiende desde el extremo inferior de la médula espinal en la parte posterior de la extremidad inferior, o en el llamado espacio epidural por encima de la médula espinal. En experimentos de prueba de concepto, el grupo demostró que por el resplandor de la luz en los grupos de neuronas se cree que participan en el dolor y se modifican para ser sensibles a la luz, podrían inducir comportamientos asociados con el dolor.
Gereau dice que la nueva tecnología va a abrir la puerta a investigaciones sobre “algunas preguntas de muy larga data” sobre cómo la información sensorial se procesa en la médula espinal, y ayudar a identificar las funciones específicas de los diferentes tipos de neuronas se cree que participan en el dolor. Una mejor comprensión de la biología subyacente podría conducir a nuevas terapias que utilizan la optogenética para apuntar circuitos neuronales específicos, dice Gereau.
Para mayor información: http://dbbs.wustl.edu/faculty/Pages/faculty_bio.aspx?SID=5866
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