Interfaces Neuronales

Interfaces neuronales

Extraído de revista Mente y Cerebro Nº 42 (Mayo/Junio 2010)
Artículo escrito por Warren M. Grill, profesor de ingeniería biomédica en la Universidad de Duke, Estados Unidos.


















Palabras clave:
-Interfaz neuronal: Dispositivo diseñado para el intercambio de información con el sistema nervioso, que permite la introducción de señales enél mediante estimulación eléctrica local de las neuronas.

-Biomedicina: Estudio de los aspectos biológicos de la medicina. Su objetivo fundamental es investigar los mecanismos moleculares, bioquímicos, celulares y genéticos de las enfermedades humanas.

-Neuroingeniería: Disciplina que utiliza técnicas de ingeniería para comprender, reparar, reemplazar, mejorar, o tratar las enfermedades de lossistemas neurales.

-Selectividad: Observación y direccionamiento singularizados de pequeños grupos de neuronas en un entorno dominado por el ruido.

-Estabilidad: Interacción de los implantes quirúrgicos de interfaces con neuronas específicas durante una serie de años.

-Resolución frente a agresividad invasiva: Equilibrio entre la selectividad de la señal y el grado en que las delicadasestructuras fisiológicas del cuerpo humano toleren la intrusión del dispositivo.

-Gestión de las respuestas del hospedador a la interfaz: Reducción de reacciones tales como inflamaciones y cicatrices en los tejidos, hoy tan frecuentes en los implantes; se antoja esencial para conseguir selectividad, estabilidad y resolución en los implantes a largo plazo.

-Potencial de acción: Es el mensajetransportado por el total del axón. Supone el resultado de los cambios breves que se dan en la permeabilidad de la membrana celular. Se trata de un breve impulso eléctrico que hace de base de la conducción a lo largo del axón.

-Despolarización: Reducción hacia el valor 0 del potencial de membrana desde su potencial de reposo. Reducción de la negatividad del medio intracelular.

-Fibrasnerviosas: Término general utilizado para hacer referencia a toda aquella fibra que posee la propiedad de transmitir estímulos o sensaciones



-Electrodos de brazalete: Consisten en varios electrodos conductores, direccionables por separado, embutidos en un manguito aislante. Se introducen mediante métodos quirúrgicos de modo que los electrodos establezcan contacto directo con los troncos nerviososque se pretende afectar.

-Interfaz selectiva: Interfaz neuronal que permite la estimulación de zonas concretas del sistema nervioso. Depende fundamentalmente de la relación corriente-distancia, según la cual la corriente necesaria para estimular una neurona con un electrodo extracelular depende de la distancia entre el electrodo y la fibra que se va a estimular, y de la relacióncorriente-diámetro, según la cual las fibras de mayor diámetro requieren menor corriente para ser estimuladas.

-Electrodos intraneurales: Variedad específica de electrodos que pretende obtener un grado muy elevado de selectividad introduciendo los electrodos trenzados a lo largo de un haz de axones. Su principal inconveniente es la agresividad del implante.

-Electrodos regenerativos: Variedad específicade electrodos que permite que el contacto entre electrodo y nervio sea especialmente selectivo y estable al hacer que los nervios individuales crezcan en torno a un mismo eje hasta contactar con electrodos acondicionados como receptáculo.












Explicación:

El artículo expone las principales características y utilidades de las interfaces neuronales (definición incluida enpalabras clave), detallando los distintos procesos que se pueden llevar a cabo para proceder a su instalación, así como los distintos tipos de interfaz utilizados hasta el momento en los casos que se exponen. Se presta especial atención a las posibles aplicaciones prácticas que estos elementos podrían tener de cara a mejorar la salud o el modo de vida del ser humano.
A modo de introducción se...