{"id":9777,"date":"2026-06-16T10:46:28","date_gmt":"2026-06-16T08:46:28","guid":{"rendered":"https:\/\/www.easistent.ro\/?p=9777"},"modified":"2026-06-16T10:58:11","modified_gmt":"2026-06-16T08:58:11","slug":"istoria-implanturilor-cerebrale","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.easistent.ro\/?p=9777","title":{"rendered":"Istoria implanturilor cerebrale"},"content":{"rendered":"\n

Timp estimat de lectur\u0103: 10 minute<\/h3>\n\n\n\n

Stimularea electric\u0103 a creierului a fost utilizat\u0103 pentru prima dat\u0103 de fiziologii germani Edward Hitzig \u0219i Gustav Fritsch \u00een 1870 pentru a determina mi\u0219carea membrelor unui c\u00e2ine. Mai t\u00e2rziu, \u00een 1874, dr. Robert Barthlow a stimulat electric creierul unei paciente cu \u021besut cortical motor expus, ca urmare a unui ulcer canceros, ceea ce a determinat mi\u0219carea sistematic\u0103 a membrelor acesteia.<\/p>\n\n\n\n

Aceste demonstra\u021bii au ar\u0103tat c\u0103 anumite zone ale creierului \u00eendeplinesc anumite func\u021bii, iar aceste func\u021bii pot fi reproduse prin stimularea creierului. Acest concept revolu\u021bionar din neuro\u0219tiin\u021b\u0103, denumit \u201elocalizare cerebral\u0103\u201d, a fost esen\u021bial pentru conceperea \u0219i proiectarea implanturilor cerebrale, deoarece ne a\u0219tept\u0103m, de exemplu, ca zonele motorii s\u0103 prezinte o activare constant\u0103, \u00eenso\u021bit\u0103 de mi\u0219c\u0103ri motorii consecvente \u2014 oferind astfel un semnal de control fiabil din creier, care poate fi utilizat pentru a ac\u021biona o ma\u0219in\u0103.<\/p>\n\n\n\n

Prima demonstra\u021bie a faptului c\u0103 un implant cerebral poate fi controlat f\u0103r\u0103 fir \u0219i poate influen\u021ba comportamentul a fost realizat\u0103 de renumitul dr. Jos\u00e9 Delgado, MD, PhD, \u00een 1964. Dr. Delgado a implantat electrozi \u00een nucleul caudat al unui taur. El a demonstrat c\u0103 aplicarea stimul\u0103rii asupra nucleului caudat, \u00een timp ce taurul se n\u0103pustea, a determinat animalul s\u0103 se opreasc\u0103 din alergare. De aici au luat na\u0219tere aplica\u021biile moderne ale Deep Brain Stimulation (DBS) pentru tratarea tremorului esen\u021bial \u0219i a bolii Parkinson. Dr. Alim Louis Benabid, MD, PhD, neurochirurg \u00een Fran\u021ba, a introdus aceast\u0103 metod\u0103 \u00een practica clinic\u0103 \u00een anii 1980, introduc\u00e2nd conceptul de electrozi \u0219i de baterie intern\u0103 pentru generatorul de impulsuri, utilizat ast\u0103zi \u00een sistemele DBS. De remarcat c\u0103 metoda chirurgical\u0103 \u0219i dispozitivele pentru stimularea cerebral\u0103 profund\u0103 nu s-au modificat semnificativ de atunci.\u00a0 Bateria utilizat\u0103 pentru alimentarea acestor dispozitive se bazeaz\u0103 pe stimulatoarele cardiace.<\/p>\n\n\n\n

\"\"<\/a><\/figure>\n\n\n\n

<\/a>\u00cen primul r\u00e2nd, ce este un \u201eimplant cerebral\u201d?<\/strong><\/h2>\n\n\n\n

Din punct de vedere tehnic, este orice lucru implantat \u00een creier, care ar putea include materiale biologice \u0219i\/sau non-biologice. Implanturile cerebrale electronice sunt, \u00een general, dispozitive implantate par\u021bial sau complet \u00een corp, care interac\u021bioneaz\u0103 cu o parte a sistemului nervos central biologic. Primul dintre aceste dispozitive a fost sistemul de stimulare cerebral\u0103 profund\u0103 (DBS) utilizat pentru tratarea tremorului esen\u021bial refractar la tratament.  Acest sistem const\u0103 din macroelectrozi care transmit curent prin contacte metalice cilindrice montate la v\u00e2rful unui fir izolat, iar firul respectiv se conecteaz\u0103 la o baterie care genereaz\u0103 curent. Electrozii sunt plasa\u021bi chirurgical \u00een creier \u00een anumite zone \u021bint\u0103, \u00een func\u021bie de boala tratat\u0103. \u00cen cazul tremorului esen\u021bial, zona \u021bint\u0103 este, \u00een general, nucleul intermediar ventral al talamusului. \u00cen cazul bolii Parkinson, zona \u021bint\u0103 este de obicei nucleul subtalamic sau globus pallidus.<\/p>\n\n\n\n

C\u00e2nd se aplic\u0103 stimularea prin electrozi, prin intermediul unei baterii implantate, electrozii genereaz\u0103 un c\u00e2mp electric, denumit \u201evolum de activare tisular\u0103\u201d, care poate duce la modific\u0103ri poten\u021biale ale \u021besutului cerebral.  Sistemele DBS sunt utilizate \u0219i pentru tratarea distoniei, a epilepsiei \u0219i a tulbur\u0103rilor psihiatrice, cum ar fi tulburarea obsesiv-compulsiv\u0103 \u0219i sindromul Tourette.  De asemenea, are aplica\u021bii experimentale, cum ar fi depresia, tulburarea de stres post-traumatic, durerea, boala Alzheimer, coma \u0219i anorexia nervoas\u0103.  Toate aceste tulbur\u0103ri au un lucru \u00een comun: sunt tulbur\u0103ri de re\u021bea, astfel \u00eenc\u00e2t, \u00een general, boala implic\u0103 dou\u0103 sau mai multe zone ale creierului, iar modul \u00een care aceste zone sunt conectate este anormal \u00een starea de boal\u0103. Prin \u021bintirea anumitor \u201enoduri\u201d ale re\u021belei, DBS poate modula activitatea unui nod sau a unei conexiuni ale re\u021belei, iar acesta poate fi un mecanism care permite stimul\u0103rii s\u0103 \u00eembun\u0103t\u0103\u021beasc\u0103 simptomele.<\/p>\n\n\n\n

\u00cen prezent, implanturile cerebrale sunt utilizate \u00een mod curent pentru tratarea tulbur\u0103rilor de mi\u0219care \u0219i a altor tulbur\u0103ri de re\u021bea, cum ar fi tulburarea obsesiv-compulsiv\u0103. Sistemele de stimulare cerebral\u0103 intracranian\u0103 \u00een bucl\u0103 \u00eenchis\u0103 pot detecta acum biomarkeri neuronali ai bolii \u00een timp real \u0219i pot stimula terapeutic creierul pe baza acestor semnale. Dispozitivele de cercetare pot m\u0103sura date neuronale la nivelul neuronilor individuali \u0219i pot transforma aceste date, prin algoritmi de \u00eenv\u0103\u021bare automat\u0103, \u00een mi\u0219c\u0103ri ale cursorului \u0219i clicuri de tastatur\u0103, astfel \u00eenc\u00e2t un pacient tetraplegic s\u0103 poat\u0103 controla un bra\u021b robotic. G\u0103sirea semnalelor cerebrale importante de interes, care codific\u0103 inten\u021biile sau nevoile unui pacient, r\u0103m\u00e2ne o provocare. Speran\u021ba este c\u0103 inteligen\u021ba artificial\u0103 (IA) va continua s\u0103 promoveze rolul neurotehnologiei \u00een s\u0103n\u0103tatea uman\u0103.<\/p>\n\n\n\n

Care este mecanismul de ac\u021biune?<\/strong><\/h2>\n\n\n\n

La nivel celular, mecanismul prin care func\u021bioneaz\u0103 stimularea cerebral\u0103 nu este \u00eenc\u0103 complet cunoscut. O teorie este c\u0103 stimularea de \u00eenalt\u0103 frecven\u021b\u0103 ac\u021bioneaz\u0103 prin injectarea de zgomot \u00eentr-un circuit care prezint\u0103 activitate anormal\u0103, a\u0219a-numitul \u201eblocaj\u201d al semnalului.  O alt\u0103 teorie este c\u0103 stimularea creeaz\u0103 o \u201eleziune virtual\u0103\u201d care opre\u0219te reversibil activitatea cerebral\u0103. Exist\u0103 \u0219i alte teorii, sus\u021binute sau infirmate de date, care demonstreaz\u0103 c\u0103, la nivel celular, mecanismul prin care func\u021bioneaz\u0103 stimularea cerebral\u0103 este departe de a fi simplu. C\u00e2nd se \u00eensumeaz\u0103 activitatea a mii de neuroni, rezultatul este un poten\u021bial de c\u00e2mp local – LFP. Oscila\u021biile bazate pe LFP \u00een diferite benzi de frecven\u021b\u0103, a\u0219a-numitele \u201eunde cerebrale\u201d, au ajuns \u00een centrul aten\u021biei odat\u0103 cu descoperirea unor rela\u021bii sistematice \u00eentre amplitudinile acestor unde \u0219i simptomele clinice sau func\u021biile cognitive. De exemplu, s-a constatat c\u0103 amplitudinea puterii benzii beta (12\u201325 Hz) \u00een nucleul subtalamic al pacien\u021bilor cu Parkinson este corelat\u0103 cu severitatea simptomelor.  Mai mult, gradul \u00een care DBS suprim\u0103 puterea beta duce la un control mai bun al simptomelor. Astfel, puterea beta este considerat\u0103 patologic\u0103 \u00een acest caz \u0219i un biomarker neural pe care IA \u00eel poate aborda.<\/p>\n\n\n\n

\u00centre timp,<\/strong> oamenii de \u0219tiin\u021b\u0103 inventeaz\u0103 neuroni artificiali care \u201ecomunic\u0103\u201d cu celulele cerebrale reale, deschiz\u00e2nd calea c\u0103tre implanturi cerebrale mai performante<\/strong><\/h2>\n\n\n\n

Inginerii au g\u0103sit o modalitate de a regla cu precizie neuroni artificiali minusculi, astfel \u00eenc\u00e2t s\u0103 se activeze ca celulele cerebrale reale.<\/p>\n\n\n\n

Inginerii au imprimat neuroni artificiali minusculi care pot \u201ecomunica\u201d cu celulele cerebrale ale \u0219oarecilor, iar aceast\u0103 descoperire ar putea deschide calea c\u0103tre inova\u021bii \u00een domeniul informaticii \u0219i al medicinei.<\/p>\n\n\n\n

O lucrare publicat\u0103 pe 15 aprilie \u00een revista Nature Nanotechnology vine s\u0103 completeze un domeniu \u00een plin\u0103 expansiune care vizeaz\u0103 construirea de calculatoare care s\u0103 imite func\u021bionarea intern\u0103 a creierului.<\/p>\n\n\n\n

Speran\u021ba este c\u0103 neuronii artificiali mai performan\u021bi ar putea duce la apari\u021bia \u201dcomputerelor neuromorfice\u201d, un nou tip de calcul care ar putea \u00eembun\u0103t\u0103\u021bi substan\u021bial eficien\u021ba energetic\u0103 a inteligen\u021bei artificiale (IA).<\/p>\n\n\n\n

\u201e\u00cencerc\u0103m s\u0103 imit\u0103m creierul c\u00e2t mai fidel posibil<\/em>\u201d, a declarat coautorul studiului, Mark Hersam, profesor de \u0219tiin\u021ba \u0219i ingineria materialelor la Universitatea Northwestern. \u201eCeea ce ne motiveaz\u0103 este s\u0103 g\u0103sim o alternativ\u0103 la calculul digital conven\u021bional pentru a gestiona cantit\u0103\u021bi mari de date \u00eentr-un mod mai eficient din punct de vedere energetic<\/em>\u201d.<\/p>\n\n\n\n

Aceast\u0103 cercetare ar putea, de asemenea, s\u0103 deschid\u0103 calea c\u0103tre noi interfe\u021be creier-computer, care permit controlul dispozitivelor electronice prin activitatea cerebral\u0103. Interfe\u021bele creier-computer pot fi utilizate, de exemplu, pentru a controla proteze sau dispozitive de comunicare asistat\u0103.<\/p>\n\n\n\n

Deoarece computerele neuromorfice sunt proiectate s\u0103 imite creierul, acestea ar trebui s\u0103 fie potrivite pentru a interac\u021biona cu \u021besutul cerebral. \u00cen plus, unii oameni de \u0219tiin\u021b\u0103 au sugerat c\u0103 neuronii artificiali ar putea \u00eenlocui celulele nervoase deteriorate sau ar putea restabili func\u021biile cerebrale pierdute \u00een cazul unor boli degenerative, cum ar fi Alzheimer.<\/p>\n\n\n\n

Pentru a reproduce \u021besutul cerebral, nu se pot folosi cipurile tradi\u021bionale din siliciu, care sunt rigide \u0219i construite din tranzistori multipli, aranja\u021bi \u00een structuri bidimensionale. Acestea au conexiuni fixe care nu pot evolua.<\/p>\n\n\n\n

Acest lucru este foarte departe de infrastructura delicat\u0103 a creierului. Celulele creierului sunt flexibile din punct de vedere fizic, variaz\u0103 \u00een func\u021bie de loca\u021bia lor \u0219i comunic\u0103 \u00eentr-o matrice 3D care se schimb\u0103 \u00een timp. Conexiunile dintre neuroni pot deveni mai puternice dac\u0103 sunt utilizate constant sau pot disp\u0103rea dac\u0103 sunt subutilizate. Toate aceste propriet\u0103\u021bi sunt necesare pentru a crea procesoare complexe care dau sens, \u00een mod constant, lumii complexe din jurul nostru.<\/p>\n\n\n\n

Din cauza acestor discrepan\u021be dintre creier \u0219i ma\u0219in\u0103rie, majoritatea interfe\u021belor creier-computer nu reu\u0219esc s\u0103 se integreze perfect cu creierul; \u00een schimb, se bazeaz\u0103 pe impulsuri relativ rudimentare pentru a comunica cu neuronii. Crearea de neuroni artificiali eficien\u021bi \u00eenseamn\u0103 g\u0103sirea de materiale care s\u0103 se comporte ca neuronii, \u00een sensul c\u0103 imit\u0103 tiparele de activitate neuronal\u0103 \u0219i ajusteaz\u0103 aceste semnale dup\u0103 cum este necesar.<\/p>\n\n\n\n

Neuronii artificiali proiecta\u021bi anterior acestui studiu tind s\u0103 utilizeze fie materiale moi, organice, precum geluri sau \u021besuturi care pot transmite electricitate \u0219i semnale chimice, fie oxizi metalici duri. Fiecare abordare are dezavantaje: \u00een timp ce modelele de impulsuri ale materialelor moi tind s\u0103 fie prea lente, cele ale materialelor dure tind s\u0103 fie prea rapide, a explicat Hersam.<\/p>\n\n\n\n

Pentru a reproduce mai bine neuronii, Hersam \u0219i echipa sa au folosit cerneluri imprimabile amestecate cu fulgi minusculi de disulfur\u0103 de molibden, un compus anorganic care ac\u021bioneaz\u0103 ca un semiconductor, \u0219i cu grafen, un conductor electric. Cernelurile sunt imprimate pe un substrat flexibil din polimer.<\/p>\n\n\n\n

\u00cen trecut, astfel de substraturi erau considerate un obstacol, deoarece polimerii interfereaz\u0103 cu curentul electric. Dar, a\u0219a cum au descoperit Hersam \u0219i colegii s\u0103i, acest lucru poate fi un avantaj pentru neuronii artificiali, deoarece echipa a constatat c\u0103 polimerii pot fi manipula\u021bi pentru a controla modul \u00een care curentul electric curge prin celula cerebral\u0103 creat\u0103 \u00een laborator.<\/p>\n\n\n\n

\u201eInova\u021bia cheie a fost aceast\u0103 descompunere par\u021bial\u0103 a polimerului<\/em>\u201d, a spus Hersam.<\/p>\n\n\n\n

Prin adaptarea atent\u0103 a modului \u00een care polimerul se \u00eenc\u0103lze\u0219te \u0219i se descompune, inginerii pot crea filamente minuscule de energie. \u00cen loc s\u0103 creasc\u0103 constant, curentul care trece prin neuron cre\u0219te \u0219i apoi scade, permi\u021b\u00e2nd o eliberare brusc\u0103 de energie asem\u0103n\u0103toare cu un impuls neuronal. Aceast\u0103 ac\u021biune se nume\u0219te \u201erezisten\u021b\u0103 diferen\u021bial\u0103 negativ\u0103 de revenire\u201d.<\/p>\n\n\n\n

Sinapsele sunt punctele \u00een care diferi\u021bi neuroni comunic\u0103 prin schimbul de semnale chimice care cresc sau scad probabilitatea ca urm\u0103torul neuron s\u0103 se activeze.<\/p>\n\n\n\n

\u0218i prin reglarea parametrilor dispozitivului, echipa a reu\u0219it s\u0103 genereze modele de semnalizare mai complexe, inclusiv o serie de impulsuri distan\u021bate \u00een timp sau rafale bru\u0219te de impulsuri. \u201ePutem ob\u021bine toate tipurile de r\u0103spunsuri de impulsuri care imit\u0103 biologia<\/em>\u201d, a spus Hersam.<\/p>\n\n\n\n

Pentru a demonstra acest lucru, oamenii de \u0219tiin\u021b\u0103 au plasat neuronii lor artificiali l\u00e2ng\u0103 sec\u021biuni de creier de \u0219oarece \u00eentr-o plac\u0103 de laborator. Ei au descoperit c\u0103 neuronii \u0219oarecelui se activau \u00een acela\u0219i ritm cu neuronii artificiali, suger\u00e2nd c\u0103 \u021besutul putea decoda semnalul artificial ca \u0219i cum ar fi provenit dintr-un \u021besut real.<\/p>\n\n\n\n

Timoth\u00e9e Levi, profesor de bioelectronic\u0103 care lucreaz\u0103 la neuronii artificiali la Universitatea din Bordeaux, Fran\u021ba, \u0219i nu a fost implicat \u00een acest studiu, a l\u0103udat noul tip de neuron artificial, men\u021bion\u00e2nd c\u0103 acesta se poate \u201eadapta la frecven\u021ba normal\u0103 a neuronilor\u201d.<\/p>\n\n\n\n

Acesta a spus c\u0103 aceast\u0103 lucrare se adaug\u0103 unei serii de studii recente care arat\u0103 c\u0103 neuronii artificiali pot comunica cu neuronii biologici. Aceste evolu\u021bii s-au desf\u0103\u0219urat \u00een paralel cu o serie de progrese care \u00eembun\u0103t\u0103\u021besc modul \u00een care sunt construi\u021bi neuronii artificiali, modul \u00een care se conecteaz\u0103 \u00eentre ei \u0219i modul \u00een care sunt programa\u021bi.<\/p>\n\n\n\n

El a subliniat, totu\u0219i, c\u0103 neuronii artificiali sunt \u00eenc\u0103 departe de a comunica pe deplin cu neuronii biologici \u00eentr-un mod semnificativ. \u201e\u00cei putem controla pentru o perioad\u0103 scurt\u0103 de timp, dar nu \u00eenc\u0103 pentru o perioad\u0103 lung\u0103<\/em>\u201d, a\u0219a c\u0103 nu sunt \u00eenc\u0103 potrivi\u021bi pentru a fi ad\u0103uga\u021bi permanent la creierul uman, de exemplu.<\/p>\n\n\n\n

Mai sunt \u00eenc\u0103 multe de f\u0103cut pentru a \u00een\u021belege modul \u00een care func\u021bioneaz\u0103 creierul, astfel \u00eenc\u00e2t acesta s\u0103 poat\u0103 fi reprodus fidel de un computer, au remarcat Levi \u0219i Hersam. Mai mult, neuronii artificiali nu sunt suficien\u021bi \u2014 trebuie conecta\u021bi \u00eentre ei prin sinapse artificiale.<\/p>\n\n\n\n

Concluzia acestui studiu este clar\u0103: \u201eProblema principal\u0103 este c\u0103 avem o serie de dispozitive care imit\u0103 diferite elemente ale creierului, dar trebuie s\u0103 le integr\u0103m \u00eempreun\u0103 \u00een circuite care s\u0103 ating\u0103 func\u021bionalitatea complet\u0103<\/em>\u201d, a spus Hersam.<\/p>\n\n\n\n

Mirela Musta\u021b\u0103, redactor executiv<\/em><\/p>\n\n\n\n

Surse de documentare:<\/em><\/p>\n\n\n\n

  1. https:\/\/pmc.ncbi.nlm.nih.gov\/articles\/PMC12721853\/<\/a><\/li>
  2. https:\/\/www.sciencedirect.com\/science\/article\/abs\/pii\/S030326472300285X<\/a><\/li>
  3. https:\/\/www.livescience.com\/health\/neuroscience\/scientists-invent-artificial-neurons-that-talk-to-real-brain-cells-paving-way-to-better-brain-implants<\/a> (inclusiv sursa foto)<\/li><\/ol>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

    Timp estimat de lectur\u0103: 10 minute Stimularea electric\u0103 a creierului a fost utilizat\u0103 pentru prima dat\u0103 de fiziologii germani Edward Hitzig \u0219i Gustav Fritsch \u00een 1870 pentru a determina mi\u0219carea membrelor unui c\u00e2ine. Mai t\u00e2rziu, \u00een 1874, dr. Robert Barthlow a stimulat electric creierul unei paciente cu \u021besut cortical motor expus, ca urmare a unui […]<\/p>\n","protected":false},"author":3,"featured_media":9779,"comment_status":"closed","ping_status":"closed","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":[],"categories":[152,150,13,151],"tags":[],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/www.easistent.ro\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/posts\/9777"}],"collection":[{"href":"https:\/\/www.easistent.ro\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/www.easistent.ro\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.easistent.ro\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/users\/3"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.easistent.ro\/index.php?rest_route=%2Fwp%2Fv2%2Fcomments&post=9777"}],"version-history":[{"count":3,"href":"https:\/\/www.easistent.ro\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/posts\/9777\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":9781,"href":"https:\/\/www.easistent.ro\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/posts\/9777\/revisions\/9781"}],"wp:featuredmedia":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.easistent.ro\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/media\/9779"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/www.easistent.ro\/index.php?rest_route=%2Fwp%2Fv2%2Fmedia&parent=9777"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.easistent.ro\/index.php?rest_route=%2Fwp%2Fv2%2Fcategories&post=9777"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.easistent.ro\/index.php?rest_route=%2Fwp%2Fv2%2Ftags&post=9777"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}