o plantas que regulam a atividade elétrica no cérebro têm sido usados há décadas para tratar os sintomas de Parkinson. A pesquisa está desenvolvendo novas soluções para ampliar suas funções e eficácia.
Um novo design poderia melhorar muito o uso de um estimulador cerebral como este, graças a geradores triboelétricos especiais integrados que convertem a respiração do usuário em eletricidade.
Como funciona a estimulação cerebral profunda
A estimulação cerebral profunda envolve a implantação de pequenos fios em áreas específicas do cérebro para fornecer impulsos elétricos suaves, que funcionam para corrigir a atividade elétrica anormal do cérebro.
É uma técnica aprovada há 25 anos, em 1997, para o tratamento de tremores causados pelo Parkinson. Recentemente, no entanto, vimos cientistas adaptá-lo para tratar depressão e comportamento impulsivo, com resultados iniciais promissores.
Centenas de milhares de pacientes a cada ano recebem um estimulador cerebral. O dispositivo principal é colocado sob o peito e seus ramos muito finos viajam para o cérebro. Em sua forma atual, os aparelhos funcionam com baterias que precisam ser substituídas a cada dois ou três anos, e a cada vez é necessário um procedimento cirúrgico para isso. Muito desconfortável.
Alimentado pela respiração
Um provável ponto de virada veio recentemente das novas soluções adotadas para o marcapasso cardíaco. É um aparelho que tem muitos pontos em comum com um estimulador cerebral. Pesquisadores desenvolveram marca-passos experimentais que podem ser acionados pelos músculos do corpo, por exemplo, ou até mesmo pelo próprio batimento cardíaco.
Cientistas da Universidade de Connecticut também aplicaram este princípio à estimulação cerebral profunda. A criação deles é baseada no efeito triboelétrico, em que alguns materiais ficam eletricamente carregados ao se esfregarem, sabe quando você veste um suéter e leva um choque?
O estimulador cerebral desenvolvido pela equipe americana (te ligo aqui o estudo publicado na revista Cell Reports Physical Science) é capaz de coletar energia através dos movimentos respiratórios de uma pessoa.
Como é feito este estimulador cerebral de nova geração?
O implante é feito de camadas de materiais triboelétrica que geram eletricidade a partir do atrito. Esta eletricidade carrega um supercapacitor biocompatível, que por sua vez alimenta o estimulador cerebral.
“Criamos nosso minúsculo gerador triboelétrico graças a novos nanomateriais que desencadeiam uma notável produção de energia quando entram em contato uns com os outros. Energia mais que suficiente para fazer o estimulador funcionar”, afirma o autor do estudo Esraa Elsanadidy.
Estimulador cerebral alimentado por respiração, os próximos passos
A equipe testou o dispositivo em um pulmão de porco que pode ser inflado e desinflado por meio de uma bomba. Essa respiração simulada fez com que os materiais triboelétricos se espalhassem e gerassem eletricidade, que o estimulador explorou para criar 60 pulsos elétricos por segundo. Impulsos que estimularam com sucesso o tecido cerebral de um camundongo.
“É o primeiro sistema do mundo que reúne tudo: captação de energia, armazenamento de energia e estimulador cerebral”, afirma Islam Mosa, membro da equipe.
O próximo passo em que os pesquisadores estão trabalhando são os testes em animais de grande porte. Se tudo correr bem, em pouco tempo obteremos implantes muito mais eficazes e fáceis de “usar”.
