L’impianto cerebrale cinese con la partnership giapponese dimostra un’efficienza del 94% dopo 18 mesi di test
Sono stati compiuti notevoli progressi nel campo delle interfacce cervello-computer (BCI) di prossima generazione, il risultato della ricerca collaborativa tra scienziati cinesi e giapponesi. Il lavoro è culminato nello sviluppo di un impianto primo nel suo genere caratterizzato dalla sua eccezionale flessibilità.
Test condotti su animali hanno rivelato che questa nuova tecnologia ha mantenuto una prestazione del 94% in termini di efficienza operativa, anche dopo un periodo di 18 mesi di utilizzo continuo. Questo risultato è considerato straordinario per il settore delle neurointerfacce, garantendo chiarezza del segnale e funzionamento stabile a lungo termine.
La ricerca rappresenta un progresso significativo nella sua applicazione pratica. Gli studi in questo settore si trovano spesso ad affrontare un ostacolo principale: la differenza di consistenza tra gli elettrodi convenzionali, realizzati con metalli come il platino, e il tessuto cerebrale, che è estremamente delicato.
Tale disparità meccanica provoca spesso attriti e micromovimenti che, a loro volta, innescano infiammazioni croniche e la formazione di tessuto cicatriziale. Questi fattori deteriorano progressivamente la qualità dei segnali catturati, cosa altamente indesiderabile data la sensibilità della regione e la necessità di evitare interventi chirurgici ripetuti.
Per superare questa sfida, il team di ricercatori – che comprende membri dell’Università Tsinghua, dell’Università di Tokyo e dell’Accademia cinese delle scienze – ha progettato un composto completamente organico. Il materiale è stato denominato “CHIP”, acronimo di “idrogel conduttivo con percolazione interfacciale”.
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L’innovazione affronta il tema della malleabilità e, contemporaneamente, risolve i problemi inerenti agli idrogel. Sebbene questi materiali siano apprezzati per la loro elevata biocompatibilità, in genere mostrano una conduttività elettrica insufficiente e una propensione ad assorbire liquidi, il che porta a rigonfiamenti e modifiche nella struttura dell’elettrodo. Gli scienziati hanno aggirato queste limitazioni attaccando l’idrogel a un substrato di parilene ultrasottile e processandolo attraverso la fotolitografia ad alta precisione mentre il materiale era allo stato secco.
Il dispositivo risultante ha una griglia di 128 canali, con uno spessore minimo di soli 9 micrometri, più piccolo di una ciocca di capelli umani. Inoltre, la sua conduttività elettrica raggiunge i 2.512 S/cm, consentendo di catturare anche le attività neurali più sottili.
La resistenza del sistema è stata confermata in studi sui conigli della durata di 550 giorni, periodo in cui gli animali hanno mantenuto un’attività neurale chiara e costante. Anche sotto intensa pressione meccanica, il componente ha mantenuto le sue prestazioni elettriche, con una variazione di conduttività inferiore al 4%.
I successivi esami istologici hanno confermato che l’impianto minimizza la reazione ai corpi estranei, non provocando gravi infiammazioni né lo sviluppo di spesse cicatrici. Sebbene la Cina abbia già compiuto notevoli progressi con i pazienti paralizzati che utilizzano le BCI per controllare dispositivi esterni, i ricercatori avvertono che è ancora prematuro determinare l’inizio della sperimentazione umana con questa nuova tecnologia.
