Primo dispositivo wireless per ‘telecomandare’ il cervello: usato nei topi per controllare le relazioni sociali

L’optogenetica è la tecnica che permette di usare gli impulsi luminosi emessi da fibre ottiche per controllare l’attivita’ di neuroni, opportunamente modificati dal punto di vista genetico per risultare sensibili alla luce. Ora i ricercatori della Northwestern University, negli Stati Uniti, hanno compiuto un importante passo avanti in questo campo: hanno sviluppato il primo dispositivo senza fili e senza batterie che permette di ‘telecomandare’ il cervello.

“Con le tecnologie finora disponibili eravamo incapaci di osservare le interazioni sociali tra piu’ animali in un ambiente complesso perche’ erano vincolati ai fili“, spiega la neurobiologa Yevgenia Kozorovitskiy. “Le fibre si sarebbero potute rompere oppure gli animali avrebbero finito per aggrovigliarsi”. Per superare questo problema, i ricercatori guidati da John A. Rogers hanno sviluppato un dispositivo miniaturizzato e senza fili che puo’ essere impiantato sulla superficie esterna del cranio, sotto la cute: spesso appena mezzo millimetro, e’ connesso a una sonda filamentosa flessibile, con un Led sulla punta, che viene inserita nel cervello per stimolare i neuroni con la luce. Il dispositivo viene telecomandato sfruttando lo stesso protocollo di comunicazione in prossimita’ (NFC) usato dagli smartphone per i pagamenti elettronici, mentre un’antenna esterna fornisce l’energia, eliminando il bisogno della batteria.

Impiantato nei topi, il dispositivo ha permesso di stimolare con impulsi di luce i neuroni che controllano le interazioni sociali, spingendo gli animali a diventare amici o nemici su comando. Il risultato e’ pubblicato sulla rivista Nature Neuroscience.

“E’ la prima volta che otteniamo device impiantabili per l’optogenetica che sono senza fili e senza batterie, con un controllo digitale indipendente su piu’ dispositivi contemporaneamente“, precisa Rogers. “Studiare le interazioni sociali in gruppi complessi e’ una delle frontiere piu’ importanti e affascinanti delle neuroscienze. Ora abbiamo la tecnologia per indagare come si formano e si rompono i legami tra individui e come queste interazioni determinano le gerarchie sociali”.