Las piernas flexibles del robot están llenas de sensores que miden la actividad cerebral.
Canción Sukho
Un robot suave insertado a través de un pequeño orificio en el cráneo puede desplegar seis patas llenas de sensores en la superficie del cerebro. Una versión de este robot flexible se probó con éxito en un cerdo en miniatura y es posible que se amplíe para realizar pruebas en humanos en el futuro.
El concepto ofrece un enfoque menos invasivo para colocar electrodos en la superficie del cerebro en comparación con el método tradicional, en el que los cirujanos practican un orificio en el cráneo del tamaño del dispositivo completamente extendido. Si se determina que es seguro y efectivo en humanos, posiblemente podría ayudar a monitorear e incluso tratar a personas con convulsiones u otros trastornos neurológicos.
“En realidad, hay un área muy grande a la que se puede llegar sin hacer una craneotomía grande”, dice Stéphanie Lacour de la Ecole polytechnique fédérale de Lausanne.
El robot blando mide 2 centímetros de largo y sus patas están hechas principalmente de polímero de silicona blanda. Las patas se asemejan a pétalos de flores curvas que giran en espiral alrededor del cuerpo central y, cuando están completamente extendidas, cubren un diámetro de 4 centímetros. Cada pierna contiene electrodos para monitorear la actividad cerebral.
Las piernas podrían alargarse a 8 o 10 centímetros en futuros prototipos sin tener que aumentar el tamaño del agujero cortado en el cráneo, dice Sukho Song de los Laboratorios Federales Suizos de Ciencia y Tecnología de Materiales y parte del equipo de investigación.
Cuando están metidos, las piernas se ven como una manga con el puño empujado hacia el hombro, como si estuviera al revés. Desenvolverse, las piernas se llenan de líquido que las empuja hacia afuera.
El robot fue probado en un modelo de cerebro hecho de plástico e hidrogel. Pero los investigadores también mostraron cómo podían desplegar una sola pierna robótica recta, de 15 milímetros de largo, en el cerebro de un cerdo en miniatura de Göttingen. En una demostración dentro del animal vivo, los electrodos del robot blando registraron patrones de actividad cerebral mientras los investigadores estimulaban eléctricamente el hocico del minicerdo.
Implementar un robot flexible en la superficie del cerebro es un desafío porque prácticamente no hay espacio entre el cerebro humano y el cráneo; en promedio, es solo un espacio de 1 milímetro, explica Lacour. Los investigadores diseñaron las piernas del robot para expandirse suavemente y evitar ejercer demasiada presión sobre el cerebro.
Los sensores de tensión integrados en cada pierna transmiten información sobre cuándo las piernas del robot están completamente extendidas, sin necesidad de cámaras adicionales o sensores externos. «Su uso innovador de sensores de tensión… tiene el potencial de reducir la necesidad de imágenes postoperatorias y acortar el tiempo de permanencia en el quirófano», dice Damiano Barone de la Universidad de Cambridge.
Una vez que se completa la tarea de monitoreo del cerebro, las piernas del robot se desinflan para que un cirujano pueda quitarlas fácilmente. Los investigadores planean eventualmente desarrollar el robot de software para pruebas en humanos a través de una empresa derivada llamada Neurosoft Bioelectronics.
Los sujetos:
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