Los electrodos neurológicos implantados causan inflamación crónica local que se correlaciona con neurodegeneración local

Los dispositivos protésicos controlados por electrodos intracorticales que graban los 'pensamientos' de uno son una realidad hoy en día, y ya no pertenecen únicamente al ámbito de la ciencia ficción. Sin embargo, el uso clínico generalizado de electrodos implantados se ve obstaculizado por una falta de fiabilidad en las grabaciones crónicas, independientemente del tipo de electrodos utilizados. Una de las hipótesis principales ha sido que la cicatriz astrogliosa impide eléctricamente los electrodos. Sin embargo, hay una discrepancia temporal entre la estabilización de las propiedades eléctricas de la cicatriz y la falla de grabación, siendo esta última retardada por un mes. En este estudio, probamos una posible explicación para esta discrepancia: la hipótesis de que la inflamación crónica, debida a la presencia persistente del electrodo, causa un estado neurodegenerativo local en la vecindad inmediata del electrodo. A través de la modulación de la inflamación crónica mediante una herida punzante, geometría del electrodo y control pareado por edad, encontramos que después de 16 semanas, los animales con un nivel aumentado de inflamación crónica estaban asociados con una mayor pérdida neuronal y dendrítica, pero no axonal. Observamos un aumento en la pérdida neuronal y dendrítica 16 semanas después de la implantación en comparación con 8 semanas después de la implantación, sugiriendo que el estado neurodegenerativo local es progresivo. Después de 16 semanas, observamos patología axonal en forma de hiperfosforilación de la proteína tau en la vecindad inmediata de los microelectrodos (como se observa en la enfermedad de Alzheimer y otras tauopatías). Los resultados de este estudio sugieren que un estado neurodegenerativo local de aparición tardía rodea a los electrodos crónicos y es una posible causa de falla de grabación crónica. Estos resultados también informan estrategias para mejorar nuestra capacidad de lograr grabaciones fiables a largo plazo de electrodos implantables en el sistema nervioso central.