Uma equipa de investigadores da Universidade do Porto desenvolveu um dispositivo electrónico que simula comportamentos semelhantes aos dos nossos neurónios e que, ao estabelecer ligação com os neurónios biológicos, pode ajudar a travar distúrbios neurológicos, como a doença de Parkinson ou a epilepsia.

O Instituto de Investigação e Inovação em Saúde (i3S) da Universidade do Porto esclarece que a partir deste estudo, publicado na revista científica ACC Applied Eletronic Materials, os cientistas conseguiram avançar no desenvolvimento de novas tecnologias para travar distúrbios neurológicos.

A equipa, composta também por especialistas da Faculdade de Ciências da Universidade do Porto e do INESC - Microssistemas e Nanotecnologias, provou ser possível estabelecer uma ligação entre memristores e os neurónios biológicos, o que pode vir a ajudar a travar distúrbios neurológicos. Os memristores são dispositivos electrónicos com propriedades neuromórficas, isto é, comportamentos semelhantes aos dos neurónios.

Estes dispositivos têm uma estrutura à escala nanométrica com três camadas (dois eléctrodos e um semicondutor) e foram construídos com técnicas semelhantes aos componentes electrónicos de um telemóvel ou disco rígido, possuindo memória.

O fabrico destes dispositivos ficou a cargo da equipa do Instituto de Física dos Materiais Avançados, Nanotecnologia e Fotónica da Universidade do Porto (Ifimup), enquanto no i3S, a equipa de neuroengenharia desenvolveu a utilização destes memristores em modelos celulares para detectarem actividade neuronal atípica e actuarem como neuromoduladores.

As primeiras descobertas surgiram nos laboratórios do Ifimup, onde os investigadores encontraram e estudaram um material com propriedades neuromórficas: o silício. Posteriormente, foram desenvolvidos os dispositivos electrónicos através deste material.

Paulo Aguiar, investigador do i3S, salienta que os actuais dispositivos implantáveis no cérebro para produzir neuroestimulação em pacientes com doença de Parkinson ou epilepsia têm “limitações”, como a exigência sobre as baterias, daí a “urgência de se avançar para outra solução”.

O próximo passo na investigação passa por “guardar a forma como os neurónios biológicos disparam dentro do cérebro numa das redes neuromórficas”, esclarece João Ventura, do Ifimup. “Queremos perceber se conseguimos guardar essa informação e depois voltar a transferi-la para uma população neuronal”, acrescenta.

Os investigadores vão dar seguimento a esta linha de investigação no âmbito de um novo projecto, intitulado “Mnemonics”, financiado pela Fundação para a Ciência e a Tecnologia. Durante os próximos três anos, o objectivo é “promover grandes avanços no estudo do cérebro humano e levar soluções terapêuticas inovadoras para distúrbios neurológicos”, como a doença do Alzheimer, assegura ainda o instituto.