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La Defense Advanced Research Projects Agency (DARPA) del Dipartimento della Difesa USA ha assegnato al Lawrence Livermore National Laboratory (LLNL) un finanziamento di 2,5 milioni di dollari per sviluppare un dispositivo neurale impiantabile con la capacità di registrare e stimolare i neuroni all'interno del cervello e contribuire a ripristinare la memoria, secondo quanto hanno annunciato questa settimana funzionari DARPA.

La ricerca si basa sulla comprensione che la memoria è un processo in cui i neuroni in alcune aree del cervello codificano, memorizzano e recuperano le informazioni.

Alcuni tipi di malattie e lesioni, tra cui la Lesione Cerebrale Traumatica (TBI - Traumatic Brain Injury), l'Alzheimer e l'epilessia, interrompono questo processo e causano la perdita della memoria. La TBI, in particolare, interessa circa 270.000 membri del servizio militare dal 2000.

L'obiettivo del lavoro del LLNL, guidato dal gruppo di Neural Technology e realizzato in collaborazione con l'Università della California di Los Angeles (UCLA) e la Medtronic, è sviluppare un dispositivo che utilizza la registrazione in tempo reale e la stimolazione neurale reattiva dei tessuti per colmare le lacune nel cervello danneggiato e ripristinare la capacità degli individui di formare nuovi ricordi e di accedere a quelli formati in precedenza.

La ricerca è finanziata dal programma «Restoring Active Memory» della DARPA. In particolare, il gruppo di Neural Technology cercherà di sviluppare un sistema di neuromodulazione - un sistema elettronico sofisticato per modulare i neuroni - che esaminerà delle aree del cervello associate con la memoria, per capire come si formano i nuovi ricordi. Il dispositivo sarà sviluppato presso il Centro di Bioingegneria del LLNL.

"Attualmente, non esiste alcun trattamento efficace per la perdita di memoria derivante da condizioni come il trauma cranico", ha detto Satinderpall Pannu, il leader del progetto del LLNL e direttore del Centro di Bioingegneria del LLNL, una struttura unica dedicata alla fabbricazione di interfacce neurali biocompatibili. "Questa è una grande opportunità che ci dà la DARPA per sfruttare le funzionalità avanzate del Lawrence Livermore di sviluppare dispositivi medici all'avanguardia che cambieranno il paesaggio della sanità".

Il LLNL svilupperà una dispositivo neurale wireless miniaturizzato e cronicamente impiantabile che incorporerà potenziali registrazioni sia del singolo neurone che del campo locale, in un sistema a retroazione da impiantare nel cervello dei pazienti con trauma cranico. Il dispositivo, impiantato nella corteccia entorinale e nell'ippocampo, consentirà la stimolazione e la registrazione di 64 canali situati su una coppia di matrici di elettrodi ad alta densità. La corteccia entorinale e l'ippocampo sono regioni del cervello associate con la memoria.

Le matrici si connetteranno a un pacchetto di elettronica impiantabile, in grado di fornire dati senza fili e alimentare la telemetria. Un sistema elettronico esterno portato intorno all'orecchio memorizza le informazioni digitali associate con l'immagazzinamento e il recupero dei ricordi e fornisce telemetria al pacchetto impiantabile con un sistema RF-coil personalizzato.

Progettati per durare per tutto il tempo del trattamento, gli elettrodi del dispositivo saranno integrati con l'elettronica usando l'integrazione avanzata e le tecnologie di impacchettamento 3D del LLNL. I microelettrodi che sono il cuore di questo dispositivo sono integrati in un polimero flessibile biocompatibile.

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Fonte: Kenneth K. Ma in  Lawrence Livermore National Laboratory  (> English text) - Traduzione di Franco Pellizzari.

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