Măsurarea rapidă și neinvazivă a activității creierului este esențială în multe domenii medicale, inclusiv pentru diagnosticarea tulburărilor neurologice precum epilepsia, tumorile cerebrale și tulburările de somn. În mod tradițional, acest lucru se face folosind electroencefalograma (EEG), o metodă care implică plasarea de electrozi pe scalp pentru a înregistra undele cerebrale. Această tehnologie are limitele ei în ceea ce privește caracterul practic și confortul. Cercetătorii tocmai au dezvoltat o altă metodă inovatoare: tatuajele electronice temporare. Acestea ar putea revoluționa modul în care măsurăm activitatea creierului. Ea a fost prezentată într-un articol publicat în Cell Biomaterials.
Folosita de zeci de ani, electroencefalograma (EEG) măsoară activitatea electrica a creierului prin plasarea electrozilor pe scalp. Acești electrozi detectează semnalele electrice produse de neuroni atunci când comunică între ei. Semnalele sunt apoi amplificate și înregistrate ca forme de undă pe un ecran, permițând medicilor să analizeze ritmurile creierului și să identifice posibile anomalii, cum ar fi cele legate de crize epileptice sau alte tulburări neurologice. Deși eficient, acest proces este adesea perceput ca restrictiv și nepractic. În timpul unui test EEG, tehnicienii aplică electrozi pe scalp folosind un adeziv special, care poate dura între 60 și 90 de minute. Acești electrozi trebuie verificați în mod regulat pentru a vă asigura că rămân pe loc, deoarece adezivul se poate usca, făcând întregul proces mai puțin confortabil pentru pacient. În plus, electrozii convenționali se desprind în general după șase ore de utilizare. Acest lucru complică studiile pe termen lung, cum ar fi cele care necesită monitorizarea activității creierului peste noapte sau pe parcursul mai multor zile.
Pentru a face față acestor provocări, o echipă de cercetători a dezvoltat tehnologia tatuajului electronic temporar. Această metodă implică utilizarea unui robot digital pentru a imprima o cerneală conductivă direct pe scalp. Procesul este rapid (aproximativ o oră pentru primele încercări) și ar putea fi redus la doar douăzeci de minute dacă imprimarea devine complet automatizată. Cerneala folosită pentru a crea aceste tatuaje este realizată din materiale conductoare care ajută la captarea activității electrice a creierului. Aceste tatuaje, cu o grosime de doar treizeci de micrometri, nu sunt doar mai subțiri decât electrozii convenționali, dar sunt și mult mai ușoare și mai confortabile de purtat. Spre deosebire de electrozii tradiționali care se pot desprinde după câteva ore, tatuajele electronice pot rămâne pe loc o zi întreagă. Odată luate măsurătorile, aceste tatuaje pot fi îndepărtate cu ușurință cu alcool sau șampon, spre deosebire de electrozii care lasă în urmă un adeziv greu de îndepărtat.
Testele inițiale au arătat că tatuajele electronice sunt la fel de eficiente ca electrozii EEG tradiționali în detectarea undelor cerebrale. Într-un studiu recent, aceste tatuaje au fost folosite pe cinci persoane, iar cercetătorii au descoperit că au furnizat rezultate de măsurare similare cu testele EEG tradiționale. Pe lângă eficacitatea lor, aceste tatuaje au un mare avantaj in ceea ce privește durabilitatea. De fapt, ei pot înregistra activitatea creierului pentru o perioadă mai lungă, fără riscul ca ei să se detașeze. Acest progres ar putea transforma modul în care diagnosticăm și monitorizăm tulburările neurologice. De exemplu, pentru pacienții cu epilepsie, această tehnologie ar putea permite monitorizarea continuă a activității lor cerebrale pe parcursul mai multor zile, oferind astfel o vedere mult mai precisă a crizelor lor. În plus, ar putea fi folosit și pentru a monitoriza activitatea creierului în timpul nopții, ceea ce ar fi deosebit de util pentru diagnosticarea tulburărilor de somn.
Cercetătorii prevăd că această tehnologie poate evolua în continuare. În cele din urmă, integrarea senzorilor fără fir în tatuajele electronice ar putea face această tehnologie complet portabilă. Acest lucru ar deschide calea pentru monitorizarea în timp real la domiciliu, fără a fi nevoie să vizitați o clinică. Acest lucru ar fi deosebit de benefic pentru pacienții cu tulburări cronice care necesită urmăriri regulate.
O altă dezvoltare luată în considerare este îmbunătățirea cernelii conductoare, astfel încât să nu se degradeze peste noapte. Cercetătorii lucrează în prezent pentru a face tatuajele mai durabile. Acest lucru ar face posibilă monitorizarea activității creierului fără a întrerupe somnul pacienților, ceea ce s-ar putea dovedi crucial pentru diagnosticarea anumitor tulburări, cum ar fi apneea în somn sau tulburările de veghe.
