Un robot morbido a forma di fiore potrebbe rendere meno invasivo il monitoraggio del cervello.

Un minuscolo e flessibile dispositivo potrebbe un giorno aiutare i neuroscienziati ad ascoltare l'attività elettrica del cervello, consentendo loro di individuare e potenzialmente curare le crisi epilettiche.

Inserito nel cranio attraverso un foro largo solo da 1 a 2 centimetri, il dispositivo a forma di fiore dispiega un'array flessibile di sensori che entrano in contatto con la superficie del cervello, consentendogli di monitorare l'attività elettrica, riferiscono i ricercatori il 10 maggio in Science Robotics. Una dimostrazione riuscita su un minipig suggerisce che il dispositivo potrebbe essere un modo meno invasivo per collocare i sensori direttamente sul cervello, che attualmente può richiedere la rimozione di una grande sezione del cranio.

Il dispositivo è conosciuto come robot morbido: morbido, perché a differenza dei dispositivi meccanici tradizionali, è fatto di materiali flessibili, e robot, perché il suo apparato sensoriale si muove, aprendosi come un fiore una volta impiantato (SN: 3/3/21).

"Di tutti i robot morbidi che ho visto, è un po' quello che dici, 'Wow, questo cambierà, potenzialmente, il modo in cui facciamo le cose in neurochirurgia'", dice Joseph Madsen, un neurochirurgo della Harvard Medical School che non ha partecipato allo studio. "L'idea di un robot che si srotola internamente e va sopra il cervello è semplicemente molto elegante."

Il dispositivo robotico consiste in un mozzo centrale circondato da sei sensori piatti a forma di petalo fatti di un materiale morbido e flessibile. All'inizio, i petali sono invertiti nel mozzo. "È un po' come un guanto dove... lo capovolgi all'esterno", dice Stéphanie Lacour, un bioingegnere all'École Polytechnique Fédérale de Lausanne a Ginevra.

Una volta dentro il cranio, un flusso di soluzione salina attraverso il mozzo spinge dolcemente i petali aperti, dove poi si appoggiano piatti sulla superficie del cortex cerebrale. I sensori in ogni petalo segnalano quando sono in posizione e iniziano quindi a monitorare il cervello, inviando informazioni a un monitor tramite cavi elettrici.

Lacour e i colleghi hanno testato un prototipo nel cervello di un minipig, deployando con successo l'array di sensori di dimensioni approssimativamente simili a una margherita all'interno del cranio e registrando attività elettrica. La tecnologia potrebbe essere ingrandita per coprire una superficie più ampia per l'uso umano, afferma Lacour. Le versioni future potrebbero essere bidirezionali, non solo rilevando l'attività cerebrale ma anche stimolandola. Ciò potrebbe permettere al dispositivo di interrompere l'attività delle crisi prima che inizi, stimolare le aree del cervello danneggiate dall'ictus o agire come interfaccia tra cervello e macchina per consentire alle persone di controllare i dispositivi (SN: 2/11/21).

I ricercatori hanno creato una società per sviluppare ulteriormente la tecnologia e condurre i test aggiuntivi necessari per ottenere l'approvazione per l'uso sui pazienti umani.