Eletrodos Flexíveis Permitem Gravação da Atividade Espinhal Durante o Movimento

Esta semana, a Cell Reports publicou um estudo sobre uma nova tecnologia para registrar a atividade dos neurônios na medula espinhal de camundongos durante o movimento. Essa tecnologia, chamada de spinalNET, é um eletrodo flexível que pode ser implantado na coluna do camundongo. Como o spinalNET é flexível, ele pode se mover com a medula espinhal durante o movimento. Isso permite que os pesquisadores registrem a atividade neural em animais que se comportam livremente.

Tradicionalmente, estudar a atividade dos neurônios da medula espinhal tem sido difícil porque a medula espinhal se move durante o movimento. As técnicas existentes baseadas em sensores rígidos implantados ou danificam a medula espinhal ou não conseguem capturar a atividade de neurônios individuais durante o movimento.

“Até agora, a medula espinhal tem sido mais ou menos uma caixa preta […] O problema é que a medula espinhal se move muito durante a atividade normal. Toda vez que você vira a cabeça ou se inclina, os neurônios espinhais também estão se movendo.” Disse, Lan Luan, um dos autores correspondentes do estudo e professora associada de engenharia elétrica e de computação.

Para resolver essa questão, a equipe de pesquisa da Universidade Rice, liderada por Yu Wu, desenvolveu o spinalNET. Os eletrodos neste método são mais de cem vezes mais finos que um fio de cabelo humano e são quase tão macios e flexíveis quanto o próprio tecido neural. Por causa disso, eles podem se mover com a medula espinhal durante o movimento.

Com o spinalNET, pesquisadores conseguiram registrar a atividade neuronal na medula espinhal por períodos prolongados e com grande resolução, até mesmo rastreando o mesmo neurônio ao longo de vários dias.

Essa tecnologia tem o potencial de melhorar significativamente nosso entendimento de como a medula espinhal controla os movimentos. Ao estudar a atividade dos neurônios da medula espinhal durante comportamentos naturais, os pesquisadores podem obter insights sobre como esses neurônios trabalham juntos para gerar movimentos coordenados. Esse conhecimento poderia levar ao desenvolvimento de novos tratamentos para lesões na medula espinhal e doenças que prejudicam o movimento.

“Ser capaz de extrair tal conhecimento é um primeiro, mas importante passo para desenvolver curas para milhões de pessoas que sofrem de doenças da medula espinhal”, disse Yu Wu na Rice University News.

Os pesquisadores também reconhecem algumas limitações atuais do spinalNet. Por exemplo, o número de neurônios que podem ser registrados é limitado pelo número de eletrodos. Além disso, as gravações podem se degradar ao longo do tempo.

Estudos futuros devem se concentrar em melhorar a estabilidade de longo prazo das gravações e aumentar o número de canais de gravação.