¿Es posible imitar la comunicación bidireccional entre un cerebro y una extremidad?

Respuesta corta
Es posible imitar los potenciales de acción, pero no es el enfoque más práctico.

Antecedentes
En general, la estimulación de los tejidos neurales se produce mediante la colocación de electrodos cerca del tejido objetivo y la aplicación de pulsos de corriente cortos, por ejemplo , marcapasos cardíacos, implantes cocleares, implantes de retina (Rao & Chiao, 2015) , así como estimuladores musculares .

La estimulación eléctrica a largo plazo de los tejidos humanos se logra mediante pulsos bifásicos, de modo que una fase invierte la corriente inyectada por la otra. Estos estímulos de corriente alternativa se denominan pulsos de carga equilibrada y se utilizan porque la estimulación de corriente continua (CC) puede dañar los tejidos neurales (Bahmer & Baumann, 2013) . En animales y aplicaciones a corto plazo, se pueden aplicar otras formas de pulso asimétricas y desequilibradas.

En segundo lugar, los estímulos eléctricos externos inducen campos eléctricos de tal manera que las neuronas se despolarizan y comienzan a disparar sus propios potenciales de acción. Por lo tanto, imitar los potenciales de acción no tiene mucho sentido. Es un enfoque más sencillo para activar el sistema externamente y dejar que las cosas se desarrollen fisiológicamente a partir de entonces para mantener el procesamiento neuronal normal.

Pero, por supuesto, al final podría insertar un electrodo de aguja dentro de las neuronas e intentar imitar los cambios de voltaje a lo largo del tiempo en un tren de potencial de acción, por ejemplo, mediante la aplicación de técnicas de fijación de voltaje . No obstante, prefiero ceñirme a las aplicaciones más modernas y aplicar trenes de pulsos bifásicos externos y dejar los detalles al tejido neuronal.

<sub>Referencias
- Bahmer & Baumann, Hear Res (2013); 306 :123-30
- Rao & Chiao, Revista de microondas IEEE (2015); 16 (2): 54-64</sub>