Registrazione neurale :
Le registrazioni neurali possono essere eseguite posizionando elettrodi direttamente sul tessuto nervoso o utilizzando metodi non invasivi come l'elettroencefalografia (EEG) o la magnetoencefalografia (MEG).
- Elettrodi: I microelettrodi possono essere impiantati direttamente nel cervello per rilevare e registrare i segnali elettrici generati dai neuroni, noti come potenziali d'azione. Questi segnali possono essere elaborati per fornire informazioni sull'attività dei singoli neuroni o popolazioni neuronali.
- EEG e MEG: L'elettroencefalografia (EEG) misura l'attività elettrica attraverso il cuoio capelluto, mentre la magnetoencefalografia (MEG) misura i campi magnetici generati dall'attività elettrica nel cervello. Questi metodi non invasivi possono registrare l'attività cerebrale a una risoluzione inferiore rispetto ai microelettrodi ma offrono il vantaggio di essere in grado di misurare l'attività su aree più grandi e senza richiedere un contatto fisico con il cervello.
Stimolazione neurale:
I neuroni possono essere stimolati elettricamente usando microelettrodi o stimolazione magnetica transcranica (TMS).
- microelettrodi: I microelettrodi possono essere utilizzati per fornire impulsi elettrici precisi a singoli neuroni o a gruppi più grandi di neuroni. Questa stimolazione può essere utilizzata per eccitare i neuroni, modulare la loro attività o interferire con la loro funzione.
- stimolazione magnetica transcranica (TMS): TMS utilizza una bobina magnetica posizionata sul cuoio capelluto per generare campi magnetici che possono indurre correnti elettriche nel cervello. La TMS può stimolare o inibire l'attività neurale in aree cerebrali specifiche in modo non invasivo e viene spesso utilizzata per scopi di ricerca e in contesti clinici, in particolare per il trattamento di condizioni neurologiche come la depressione e il dolore.
Altre applicazioni:
Oltre alla registrazione e alla stimolazione dei neuroni, la neuroelettronica può anche essere usata:
- Monitora l'attività cerebrale in tempo reale :Queste informazioni possono essere utilizzate per diagnosticare e trattare i disturbi cerebrali e per sviluppare nuove interfacce cerebrali (BCIS).
- modulare l'attività cerebrale :La neuroelettronica può modulare l'attività cerebrale per trattare i disturbi neurologici e migliorare le prestazioni umane.
- Crea sistemi di intelligenza artificiale (AI) che imitano il cervello :Questo campo è noto come calcolo neuromorfico e ha il potenziale per rivoluzionare il modo in cui pensiamo ai computer.
Lo sviluppo di dispositivi neuroelettronici è importante per comprendere il cervello, sviluppare nuove terapie per i disturbi neurologici e creare nuove tecnologie con la possibilità di avere un impatto positivo sulla nostra vita quotidiana e affrontare una serie di sfide in sanità, neuroscienza e calcolo.