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Sensori al grafene leggono le onde neurali di bassa frequenza associate a precisi stati cerebrali

Scritto da Cristina Bassi

GRAFENE… il materiale “magico” che ha conquistato (purtroppo) la scena in questo scenario covid, con un copione transumano, ma che scopriamo essere da tempo, un tema di ricerca della “scienza moderna di avanguardia”, per la nostra salute ovviamente.
Nel seguito traduco un articolo del 2 marzo 2021 (quando ancora la posateria e i cellulari non si vedevano cosi attaccati al corpo…), apparso su Global Research  riguardo ad “un impianto biocompatibile su base GRAFENE, che  misura e predice in modo sicuro gli stati del cervello”. Che potrebbe mai andare storto?

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Gli scienziati di Graphene Flagship hanno sviluppato un sensore basato sul grafene CVD [Chemical Vapour Deposition] che rileva i segnali del cervello in una ampia banda di frequenze: da frequenze estremamente basse (ELF) a oscillazioni ad alta frequenza.

Il sensore è biocompatibile [ = “in bioingegneria, la compatibilità è tra un biomateriale e il tessuto organico in cui esso è innestato”.Treccani]. Tale sensore  potrebbe essere usato per misurare e prevedere gli stati del cervello. Inoltre, i sensori di grafene potrebbero essere utilizzati per impianti cronici grazie alla loro elevata stabilità nel cervello.

Lo studio è stato condotto dagli scienziati dei partner di Graphene Flagship, l’Istituto Catalano di Nanoscienza e Nanotecnologia (ICN2), l’Istituto di Microelettronica di Barcellona (CSIC), CIBER-BBN e ICREA, Spagna, l’Università Ludwig-Maximilians, Germania, e l’Università di Manchester, Regno Unito, in collaborazione con Graphene Flagship partner Multi Channel Systems GmbH, Germania.

Il consorzio ha dimostrato che i sensori su base grafene, garantiscono l’accesso a una sfuggente regione a bassa frequenza dell’attività cerebrale. I metodi attuali per rilevare le onde cerebrali usano elettrodi metallici, che sono inefficaci nel misurare l’attività a bassissima frequenza – conosciuta come la regione “infra-lenta”.

Grazie alla sensibilità del grafene, gli scienziati possono ora facilmente raccogliere informazioni da questa regione e descrivere un quadro migliore dell’attività cerebrale degli animali. Questo potrebbe costituire la base per nuovi tipi di tecnologia medica neuroterapeutica.

Usando una tecnologia sviluppata dall’ICN2 e dall’Istituto di Microelettronica di Barcellona, nel quadro dei progetti europei Graphene Flagship e BrainCom, gli scienziati di Graphene Flagship hanno costruito una gamma di transistor, che registrano e trasmettono informazioni sull’attività quando vengono impiantati nel cervello.

Il sensore ha piccoli canali sulla superficie: quando entrano in contatto con il tessuto cerebrale, i segnali elettrici all’interno del cervello causano piccoli cambiamenti nella conduttività. Questi cambiamenti producono un segnale e vengono registrati per creare una ‘impronta digitale’ dell’attività cerebrale.

“Con la nostra gamma di dispositivi, basati sul grafene CVD, possiamo registrare i segnali dalla regione infra-lenta, con una precisione molto elevata”, spiega Jose Garrido, della ICN2, partner di Graphene Flagship, Spagna.

“Nel cervello, c’è una correlazione tra le frequenze più basse e quelle più alte dell’attività cerebrale, quindi le frequenze più basse tendono a dettare come saranno le frequenze più alte. Abbiamo dimostrato che, misurando l’attività infra-lenta, con frequenze al di sotto di un decimo di hertz, possiamo decodificare gli ‘stati cerebrali’ di un animale”.

Garrido ritiene che questa tecnologia potrebbe portare a nuovi trattamenti per i disturbi cerebrali come l’epilessia, in quanto alcuni modelli di segnale caratteristici, potrebbero rivelare “stati cerebrali” che possono portare a crisi epilettiche.

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Al fine di testare il dispositivo, lo hanno impiantato nel cervello di un ratto dal comportamento libero, monitorandolo continuamente. I segnali sono stati trasmessi senza fili utilizzando un headstage elettronico miniaturizzato, sviluppato dal partner industriale Multichannel Systems.

Gli scienziati hanno scoperto che le caratteristiche del segnale, misurate durante i diversi tipi di attività cerebrale come durante i periodi di alta attività o durante il sonno – i cosiddetti ‘stati cerebrali’ – si correlavano molto bene ai segnali infra-lenti, decodificati dall’impianto basato sul grafene.

Inoltre, Kostas Kostarelos e colleghi della Graphene Flagship partner dell’Università di Manchester, Regno Unito, hanno testato la biocompatibilità dei dispositivi. Non hanno trovato alcuna infiammazione, oltre a quella prevista per l’impianto del dispositivo, e questo per tutta la durata dei loro test, di 12 settimane e il dispositivo non si è degradato durante questo periodo.

“È decisamente notevole vedere che possiamo identificare e correlare correttamente gli stati cerebrali degli animali con l’attività infra-lenta misurata”, dice Garrido. Ora, il prossimo passo sarà quello di esplorare applicazioni commerciali. “Stiamo già collaborando con alcune aziende interessate a questa tecnologia, e miriamo a tradurla in un prodotto – e, oltre a questo, portarla in cliniche e ospedali”, dice.

Serge Picaud, Deputato Leader del Graphene Flagship’s Biomedical Technologies Work Package, commenta:

“Le nuove tecnologie sono sempre un vettore per nuove scoperte. In questo caso, i sensori di grafene ci hanno permesso di  accedere alle onde cerebrali infra-lente. Registrarle in modelli animali e in pazienti, dimostrerà se possiamo effettivamente fare affidamento su queste nuove misurazioni, per diagnosi precise e opzioni di trattamento in pazienti con gravi malattie cerebrali come l’epilessia”.

Andrea C. Ferrari, funzionario scientifico e tecnologico della Graphene Flagship e presidente del suo comitato di gestione, aggiunge:

“La Graphene Flagship da tempo ha riconosciuto il potenziale del grafene e dei materiali stratificati per applicazioni biologiche. Questo notevole lavoro ci avvicina alle applicazioni in questo settore, con un nuovo strumento, reso tale dalle proprietà specifiche del grafene”.

fonte: https://www.globalresearch.ca/graphene-sensors-read-low-frequency-neural-waves-associated-distinct-brain-states/5750006
traduzione: M.Cristina Bassi  per www.thelivingspirits.net