Un equipo de científicos españoles ha desarrollado una innovadora interfaz neuronal basada en grafeno capaz de leer, interpretar y modular simultáneamente la actividad cerebral, un avance que podría transformar el tratamiento de enfermedades neurológicas como el párkinson y la epilepsia.
La investigación, publicada en la revista científica Nature Communications, fue liderada por especialistas del Instituto de Microelectrónica de Barcelona (IMB-CNM) y del Instituto Catalán de Nanociencia y Nanotecnología (ICN2). El nuevo dispositivo supera una de las principales limitaciones de los implantes neuronales actuales, que normalmente solo permiten una comunicación unidireccional con el cerebro.
Según explicó José A. Garrido, investigador del ICN2 y coautor principal del estudio, la mayoría de los implantes clínicos existentes funcionan mediante electrodos configurados con parámetros fijos, lo que limita su capacidad para adaptarse a las necesidades específicas de cada paciente. Esta restricción reduce la eficacia de las terapias destinadas a tratar trastornos neurológicos complejos.
Para superar este desafío, los investigadores desarrollaron una tecnología que integra transistores de grafeno monocapa con microelectrodos nanoporosos. Esta combinación elimina las interferencias eléctricas que afectaban a prototipos anteriores durante los procesos de estimulación cerebral.
Por su parte, Anton Guimerà, investigador del IMB-CNM y también autor principal del estudio, destacó que el sistema permite una comunicación bidireccional más precisa entre el implante y el cerebro. “El dispositivo es capaz de escuchar y hablar con el cerebro al mismo tiempo sin alterar la calidad de los registros neuronales”, señaló.
Los experimentos realizados en modelos animales demostraron que la interfaz puede registrar señales neuronales, analizarlas en tiempo real y responder mediante estímulos adaptativos, una capacidad que abre la puerta al desarrollo de terapias personalizadas para pacientes con enfermedades neurológicas o daños cerebrales.
La fabricación de los dispositivos se realizó en la Sala Blanca de Micro y Nanofabricación de Barcelona, mientras que las pruebas in vivo fueron llevadas a cabo en laboratorios de la University College London. El proyecto contó además con la colaboración de la Universidad de Mánchester y del Centro de Investigación Biomédica en Red (CIBER-BBN).
La transferencia de esta tecnología al ámbito clínico está siendo impulsada por INBRAIN Neuroelectronics, una empresa derivada (spin-off) fundada por los propios institutos de investigación. La compañía ya ha completado el primer ensayo clínico en humanos destinado a evaluar la seguridad de estos implantes basados en grafeno.
Los investigadores consideran que este avance representa un paso decisivo hacia una nueva generación de neuroprótesis inteligentes capaces de adaptarse dinámicamente a la actividad cerebral de cada paciente, mejorando la precisión y eficacia de los tratamientos neurológicos del futuro.
