Gerador de estímulos elétricos para pesquisas em neurofisiologia

Abstract

A neurofisiologia é uma área de estudo que cresceu muito nas últimas décadas. Alguns estudos nessa área buscam entender como os tecidos neuronais estabelecem seu processo de aprendizagem. Um método para esse tipo de estudo científico é a microestimulação, na qual pulsos controlados de corrente elétrica são aplicados aos tecidos neuronais e são observadas as respostas fisiológicas geradas por esse processo. Para realizar a microestimulação, é necessário um equipamento que gere estímulos elétricos controlados específicos para essa aplicação. No entanto, esse tipo de equipamento tem alto custo e difícil acesso, inviabilizando esses estudos em universidades brasileiras. Assim, o projeto buscou desenvolver um equipamento adequado para microestimulação com hardware e softwares abertos e livres. O sistema é composto de software de interface gráfica, microcontrolador e um circuito eletrônico para controle dos estímulos. As especificações de projeto foram definidas a partir de revisão bibliográfica e consulta com pesquisadores da área. Foi possível obter um equipamento capaz de gerar diversos protocolos de estímulos com resolução temporal mínima de 0,5µs, corrente de saída ajustável entre 1µA e 110mA e compliância de ±12,5V , atendendo os requisitos de projeto e garantindo uma solução com bom custo benefício para pesquisas da área.

Neurophysiology is an area of study growing substantially in recent decades. Considerable effort concentrates on understanding how neuronal tissues establish the learning process. A method for these studies is microstimulation, which consists of applying electrical current controlled pulses to tissues and observe the physiological responses generated by them. To perform microstimulation, we need equipment that generates electrical stimuli specific to this application. However, this type of equipment has a high cost and difficult access, making it unfeasible to do these studies in Brazilian universities. Thus, this project sought to develop appropriate microstimulation equipment based on a system with graphical interface software, microcontroller, and an electronic circuit for stimulus control. The project specifications were defined based on the bibliographic review and consultation with researchers in the area. It was possible to obtain equipment capable of generating several stimulus protocols with a minimum temporal resolution of 0.5µs, adjustable output current between 1µA and 110mA, and compliance of ±12.5V , meeting the project requirements and ensuring a cost-effective solution for researches in the area.