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Un casco a ultrasuoni per stimolare il cervello dei soldati

Il casco a ultrasuoni potrà minimizzare le lesioni cerebrali dei militari americani

Il casco a ultrasuoni è l’ultima invenzione della DARPA (Defense Advanced Research Projects Agency), finanziata dal Dipartimento della Difesa degli Stati Uniti. Il casco, dotato di quattro trasduttori a ultrasuoni, è opera del neuroscienziato William Tyler, che indaga da molti anni le strategie non invasive per la stimolazione cerebrale. Una delle applicazioni del casco potrebbe essere quella di minimizzare gli effetti di una lesione cerebrale traumatica.

Gli Stati uniti finanziano la ricerca per il casco a ultrasuoni

Il casco a ultrasuoni, una delle ultime importanti innovazioni della ricerca di punta DARPA (Defense Advanced Research Projects Agency) coinvolge un laboratorio di neurotecnologia presso l’Arizona State University, che è specializzata in stimolazione cerebrale con gli ultrasuoni. Implementando la tecnologia negli elmetti dei soldati, con il casco a ultrasuoni DARPA spera di fornire vantaggi alle truppe degli Stati Uniti, migliorando le capacità cognitive, migliorando la vigilanza a lungo termine; e riducendo lo stress, l'ansia e il dolore dei soldati dell’esercito impegnati in tutto il mondo.

Un casco balistico dotato di quattro trasduttori ad ultrasuoni e un altro prototipo funzionale per raggiungere la stimolazione del cervello umano utilizza un trasduttore formato da un singolo elemento. Grazie a questa invenzione è lunghissimo l'elenco delle potenziali applicazioni rilevanti per l'industria della difesa.

Il laboratorio di ricerca sul casco a ultrasuoni è gestito dal neuroscienziato William Tyler, che indaga da molti anni le strategie non invasive per la stimolazione cerebrale. Alcune delle applicazioni di stimolazione cerebrale comprendono la cura di malattie neurologiche come il Parkinson e la depressione, oltre a consentire lo sviluppo di programmi che riescano a interfacciare il cervello con il computer.

Come Tyler spiega in un recente post sul suo blog, due delle più grandi sfide della stimolazione cerebrale si stanno realizzando con l’alta risoluzione spaziale (per un controllo preciso dei circuiti cerebrali) e con la penetrazione in profondità (per raggiungere tutte le parti del cervello). Attualmente, alcune tecniche di stimolazione cerebrale richiedono chirurgicamente l'impianto di elettrodi per raggiungere questi obiettivi, e le tecniche non chirurgiche tendono a mancare in uno o entrambi i settori. Ma Tyler ha sviluppato una tecnica non invasiva, in cui l’"ecografia transcranica a impulsi" può stimolare circuiti cerebrali in remoto senza la necessità di un intervento chirurgico. L'approccio ad ultrasuoni pulsanti può fornire una risoluzione spaziale che è circa cinque volte maggiore rispetto ad altre tecniche non chirurgiche e può raggiungere i circuiti cerebrali profondi fino alla stessa altezza delle tecniche chirurgiche.

Un casco a ultrasuoni per eliminare il dolore

Con la nuova sovvenzione dal DARPA, il laboratorio sta ora rivolgendo la sua attenzione verso lo sviluppo di applicazioni per i soldati degli Stati Uniti. Invece di utilizzare la tecnologia per riparare circuiti cerebrali danneggiati, i ricercatori stanno esplorando come il casco a ultrasuoni possa incidere i circuiti del cervello sano. Essi hanno sviluppato prototipi concettuali di lavoro e di caschi balistici embedded con trasduttori ad ultrasuoni e dispositivi microcontrollori. Una delle applicazioni più importanti del casco a ultrasuoni potrà essere minimizzare gli effetti di una lesione cerebrale traumatica (TBI), come Tyler spiegato alla rivista Wired.

"La parte veramente dannosa di un trauma cranico non è la lesione iniziale," ha detto. "E 'il danno metabolico, i radicali liberi e il gonfiore che avvengono nelle ore successive. Se è possibile limitare il danno e avviare un intervento immediato, potrai così arginare quello che potrebbe altrimenti essere un danno cerebrale permanente. "

Appare piuttosto evidente come questa invenzione potrebbe rivoluzionare la vita di moltissimi soldati al fronte, che spesso si trovano a fronteggiare situazioni molto gravi, quando vengono feriti molti uomini nel corso di attentati o altri scontri.

 

 

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