Tatuaje para la piel con electrodos y otros elementos incorporados. Fuente: Neural Interaction Lab (UCSD).
Investigadores de la Universidad de California en San Diego (UCSD), y de la Universidad de Illinois en Urbana-Champaign (EEUU) están colaborando en el desarrollo de unos tatuajes nada corrientes, ya que pueden medir de manera inalámbrica las señales cerebrales, publica la UCSD.
¿Pero cómo? La revista MSN informa que esto es posible gracias a que dichos tatuajes en realidad son dispositivos extremadamente planos que portan electrodos flexibles para el registro de la actividad neuronal.
Uno de sus desarrolladores, Todd Coleman, del Neural Interaction Lab de la UCSD, afirma que estos aparatos flexibles se podrían utilizar para monitorizar el deterioro cognitivo característico de enfermedades como el Alzheimer, la esquizofrenia o la depresión. Con ellos, “podrían registrarse los marcadores cerebrales que se sabe reflejan este tipo de condiciones”.
Un ejemplo de su potencial uso: pacientes con depresión podrían llevar el tatuaje por un período prolongado, para saber si la medicación que están consumiendo para tratar su trastorno funciona o no.
Por otra parte, los tatuajes de “electrónica epidérmica” podrían servir para captar las señales del cerebro vinculadas a ciertos elementos que nos llaman la atención, como los anuncios o los juegos. Esta posibilidad propiciaría innovaciones en productos de consumo, como teléfonos inteligentes o dispositivos móviles, asegura Coleman.
Electrónica de piel
La posibilidad de medir de manera no invasiva las señales neuronales es importante porque serviría a muchas aplicaciones biomédicas clave, como las interfaces cerebro-máquina para aplicaciones móviles. Estas interfaces posibilitarían, por ejemplo, el control de dispositivos electrónicos con la mente. Pero no solo.
En la actualidad, la grabación de señales neuronales en entornos móviles resulta un reto porque los dispositivos de medición convencionales son rígidos y abultados, por los cables conductores con los que cuentan para medir las señales, se explica en la web del Neural Interaction Lab.
Las tecnologías del futuro deberán abordar estos inconvenientes mediante el desarrollo de nuevos diseños ultrafinos, no invasivos y de alta fidelidad. Lo que se ha conseguido de momento es la creación de electrodos extensibles y plegables, que se pueden doblar, torcer y deformar en varias formas curvas.
Esta electrónica capaz de estirarse presenta una ventaja clave: con ella se pueden envolver superficies curvilíneas y obtener propiedades mecánicas cercanas a las de tejidos del cuerpo humano, como la piel. El contacto íntimo que esta electrónica flexible alcanza con los tejidos permite hacer mediciones muy exactas de las señales neuronales y otras señales del organismo.
¿Pero cómo? La revista MSN informa que esto es posible gracias a que dichos tatuajes en realidad son dispositivos extremadamente planos que portan electrodos flexibles para el registro de la actividad neuronal.
Uno de sus desarrolladores, Todd Coleman, del Neural Interaction Lab de la UCSD, afirma que estos aparatos flexibles se podrían utilizar para monitorizar el deterioro cognitivo característico de enfermedades como el Alzheimer, la esquizofrenia o la depresión. Con ellos, “podrían registrarse los marcadores cerebrales que se sabe reflejan este tipo de condiciones”.
Un ejemplo de su potencial uso: pacientes con depresión podrían llevar el tatuaje por un período prolongado, para saber si la medicación que están consumiendo para tratar su trastorno funciona o no.
Por otra parte, los tatuajes de “electrónica epidérmica” podrían servir para captar las señales del cerebro vinculadas a ciertos elementos que nos llaman la atención, como los anuncios o los juegos. Esta posibilidad propiciaría innovaciones en productos de consumo, como teléfonos inteligentes o dispositivos móviles, asegura Coleman.
Electrónica de piel
La posibilidad de medir de manera no invasiva las señales neuronales es importante porque serviría a muchas aplicaciones biomédicas clave, como las interfaces cerebro-máquina para aplicaciones móviles. Estas interfaces posibilitarían, por ejemplo, el control de dispositivos electrónicos con la mente. Pero no solo.
En la actualidad, la grabación de señales neuronales en entornos móviles resulta un reto porque los dispositivos de medición convencionales son rígidos y abultados, por los cables conductores con los que cuentan para medir las señales, se explica en la web del Neural Interaction Lab.
Las tecnologías del futuro deberán abordar estos inconvenientes mediante el desarrollo de nuevos diseños ultrafinos, no invasivos y de alta fidelidad. Lo que se ha conseguido de momento es la creación de electrodos extensibles y plegables, que se pueden doblar, torcer y deformar en varias formas curvas.
Esta electrónica capaz de estirarse presenta una ventaja clave: con ella se pueden envolver superficies curvilíneas y obtener propiedades mecánicas cercanas a las de tejidos del cuerpo humano, como la piel. El contacto íntimo que esta electrónica flexible alcanza con los tejidos permite hacer mediciones muy exactas de las señales neuronales y otras señales del organismo.
El avance más reciente
Según informa NewScientist, el primer tatuaje electrónico apareció en 2011, cuando Todd Coleman y sus colaboradores diseñaron un parche transparente que contenía circuitos electrónicos tan finos como un cabello humano, capaces de monitorizar diversas señales electrofisiológicas, como las del corazón, los músculos o las de la actividad neuronal más básica.
Lo que Coleman y sus colaboradores han conseguido ahora ha sido optimizar la colocación de los electrodos para registrar ondas cerebrales más complejas. El funcionamiento del sistema fue demostrado mediante la monitorización de las llamadas señales cerebrales P300, que surgen en nuestro cerebro cuando prestamos atención a un estímulo.
En las pruebas realizadas, se mostró una serie de imágenes a un grupo de voluntarios, a los que además se les pidió que hicieran un seguimiento de las veces que aparecía un determinado objeto en dichas imágenes. Cuando los participantes notaban la presencia del objeto en las fotos, el tatuaje electrónico registró un pico en las señales P300 de sus cerebros.
Según los investigadores, el tatuaje resultó tan eficiente determinando si una persona estaba o no mirando al objeto indicado como un electroencefalograma convencional (EEG), que es un sistema de exploración neurofisiológica que se basa en el registro de la actividad bioeléctrica cerebral.
Los científicos trabajan actualmente en modificar el tatuaje para que este transmita los datos registrados, de forma inalámbrica, a un teléfono inteligente, y esperan que, algún día, el dispositivo llegue a identificar otros patrones complejos de actividad cerebral, que podrían ser utilizados para otros fines, como el control “mental” de las prótesis.
Según informa NewScientist, el primer tatuaje electrónico apareció en 2011, cuando Todd Coleman y sus colaboradores diseñaron un parche transparente que contenía circuitos electrónicos tan finos como un cabello humano, capaces de monitorizar diversas señales electrofisiológicas, como las del corazón, los músculos o las de la actividad neuronal más básica.
Lo que Coleman y sus colaboradores han conseguido ahora ha sido optimizar la colocación de los electrodos para registrar ondas cerebrales más complejas. El funcionamiento del sistema fue demostrado mediante la monitorización de las llamadas señales cerebrales P300, que surgen en nuestro cerebro cuando prestamos atención a un estímulo.
En las pruebas realizadas, se mostró una serie de imágenes a un grupo de voluntarios, a los que además se les pidió que hicieran un seguimiento de las veces que aparecía un determinado objeto en dichas imágenes. Cuando los participantes notaban la presencia del objeto en las fotos, el tatuaje electrónico registró un pico en las señales P300 de sus cerebros.
Según los investigadores, el tatuaje resultó tan eficiente determinando si una persona estaba o no mirando al objeto indicado como un electroencefalograma convencional (EEG), que es un sistema de exploración neurofisiológica que se basa en el registro de la actividad bioeléctrica cerebral.
Los científicos trabajan actualmente en modificar el tatuaje para que este transmita los datos registrados, de forma inalámbrica, a un teléfono inteligente, y esperan que, algún día, el dispositivo llegue a identificar otros patrones complejos de actividad cerebral, que podrían ser utilizados para otros fines, como el control “mental” de las prótesis.
También telepatía digital y control de embarazo
Estudios previos realizados por el equipo de Coleman han demostrado que se pueden “pilotar” aviones de juguete solo con la mente, usando los electrodos de estos tatuajes.
A este respecto, la revista Txchnologist ha informado de que el equipo de Coleman está trabajando en el uso de estos dispositivos con aviones experimentales y vehículos aéreos no tripulados.
Pero, además, los tatuajes podrían ser colocados en otras regiones del cuerpo, y no solo cerca del cerebro, como la garganta. Situados en esta parte del organismo podrían permitir la comunicación inalámbrica, una especie de “telepatía” digital, según dicha publicación.
Pero, sobre todo, Coleman y su equipo están centrando la labor de su compañía, neuroVerse, en productos relacionados con la salud. En este campo, además de los objetivos ya mencionados –vinculados a ciertos trastornos mentales- los científicos contemplan usar los tatuajes para realizar controles de embarazo no invasivos. Con ellos podrían medirse señales como las de las contracciones maternas o las de la frecuencia cardiaca de los fetos.
Dado que los componentes electrónicos de los tatuajes ya se producen en serie, estos dispositivos saldrían muy baratos y, por tanto, podrían ayudar al control del embarazo en países en vías de desarrollo. De hecho, el grupo de Coleman trabaja ya, con subvenciones de la Fundación Bill & Melinda Gates, para crear una versión específica del tatuaje para este fin.
Estudios previos realizados por el equipo de Coleman han demostrado que se pueden “pilotar” aviones de juguete solo con la mente, usando los electrodos de estos tatuajes.
A este respecto, la revista Txchnologist ha informado de que el equipo de Coleman está trabajando en el uso de estos dispositivos con aviones experimentales y vehículos aéreos no tripulados.
Pero, además, los tatuajes podrían ser colocados en otras regiones del cuerpo, y no solo cerca del cerebro, como la garganta. Situados en esta parte del organismo podrían permitir la comunicación inalámbrica, una especie de “telepatía” digital, según dicha publicación.
Pero, sobre todo, Coleman y su equipo están centrando la labor de su compañía, neuroVerse, en productos relacionados con la salud. En este campo, además de los objetivos ya mencionados –vinculados a ciertos trastornos mentales- los científicos contemplan usar los tatuajes para realizar controles de embarazo no invasivos. Con ellos podrían medirse señales como las de las contracciones maternas o las de la frecuencia cardiaca de los fetos.
Dado que los componentes electrónicos de los tatuajes ya se producen en serie, estos dispositivos saldrían muy baratos y, por tanto, podrían ayudar al control del embarazo en países en vías de desarrollo. De hecho, el grupo de Coleman trabaja ya, con subvenciones de la Fundación Bill & Melinda Gates, para crear una versión específica del tatuaje para este fin.