Gli Elettrodi Flessibili Consentono la Registrazione dell’Attività Spinale Durante il Movimento

Questa settimana, Cell Reports ha pubblicato uno studio su una nuova tecnologia per registrare l’attività dei neuroni nel midollo spinale dei topi durante il movimento. Questa tecnologia, chiamata spinalNET, è un elettrodo flessibile che può essere impiantato nella colonna vertebrale del topo. Poiché lo spinalNET è flessibile, può muoversi con il midollo spinale durante il movimento. Ciò consente ai ricercatori di registrare l’attività neurale in animali che si comportano liberamente.

Tradizionalmente, studiare l’attività dei neuroni del midollo spinale è stato difficile perché il midollo spinale si muove durante il movimento. Le tecniche esistenti basate su sensori rigidi impiantati danneggiano il midollo spinale o non riescono a catturare l’attività dei singoli neuroni durante il movimento.

“Fino ad ora, il midollo spinale è stato più o meno una scatola nera […] Il problema è che il midollo spinale si muove molto durante l’attività normale. Ogni volta che giri la testa o ti pieghi, anche i neuroni spinali si stanno muovendo.” Ha detto, Lan Luan, uno degli autori dello studio e professore associato di ingegneria elettrica e informatica.

Per risolvere questo problema, il team di ricerca della Rice University, guidato da Yu Wu, ha sviluppato il spinalNET. Gli elettrodi in questo metodo sono oltre cento volte più sottili di un capello umano e sono quasi morbidi e flessibili come il tessuto neurale stesso. Grazie a ciò, possono muoversi con il midollo spinale durante il movimento.

Con spinalNET, i ricercatori sono stati in grado di registrare l’attività neuronale nel midollo spinale per periodi prolungati e con grande risoluzione, riuscendo persino a tracciare lo stesso neurone per più giorni consecutivi.

Questa tecnologia ha il potenziale per migliorare significativamente la nostra comprensione di come il midollo spinale controlli il movimento. Studiando l’attività dei neuroni del midollo spinale durante comportamenti naturali, i ricercatori possono ottenere informazioni su come questi neuroni lavorino insieme per generare movimenti coordinati. Questa conoscenza potrebbe portare allo sviluppo di nuovi trattamenti per lesioni e malattie del midollo spinale che compromettono il movimento.

“Essere in grado di estrarre tali conoscenze è un primo ma importante passo per sviluppare cure per milioni di persone che soffrono di malattie del midollo spinale”, ha dichiarato Yu Wu su Rice University News.

I ricercatori riconoscono anche alcuni attuali limiti di spinalNet. Ad esempio, il numero di neuroni che può essere registrato è limitato dal numero di elettrodi. Inoltre, le registrazioni possono degradare nel tempo.

Gli studi futuri dovrebbero concentrarsi sul miglioramento della stabilità a lungo termine delle registrazioni e sull’aumento del numero di canali di registrazione.