Ինժեներները նախագծել են անլար «ուղեղ». սրտանոթորը կարող է հայտնաբերել և կանխել ցնցումները կամ նոպաները նյարդաբանական խանգարումներով տառապող հիվանդների մոտ
Ըստ Առողջապահության համաշխարհային կազմակերպության (ՈՎՆյարդաբանական խանգարումներն ամբողջ աշխարհում ազդում են ավելի քան մեկ միլիարդ մարդու վրա և տարեկան ավելի քան 6 միլիոն մահվան պատճառ են դառնում: Այս խանգարումները ներառում են էպիլեպսիան, Alzheimer հիվանդություն, ուղեղի կաթված կամ վնասվածքներ և Պարկինսոնի հիվանդության. Այս հիվանդությունների ազդեցությունն առկա է ինչպես զարգացած, այնպես էլ զարգացող երկրներում, և շատ դեպքերում բուժումը անհասանելի է պատշաճ առողջապահական համակարգի, պատրաստված անձնակազմի կամ այլ գործոնների բացակայության պատճառով: Աշխարհի բնակչությունը ծերանում է, և ԱՀԿ-ի տվյալներով՝ առաջիկա 30-40 տարում բնակչության կեսից ավելին կլինի 65 տարեկանից բարձր։ Պետք է հասկանալ, որ նյարդաբանական խանգարումները մոտ ապագայում առողջության համար հսկայական բեռ են լինելու
«Սիթիմեյքեր» ուղեղի համար
ԱՄՆ-ի Կալիֆորնիայի Բերքլիի համալսարանի ինժեներները ստեղծել են նոր նեյրոստիմուլյատոր, որը կարող է միաժամանակ լսել («ձայնագրել») և նաև խթանել («հաղորդել») էլեկտրական հոսանքը ուղեղի ներսում: Նման սարքը կարող է կատարելապես անհատականացված բուժում ապահովել նյարդաբանական խանգարումներով, մասնավորապես Պարկինսոնի հիվանդությամբ և էպիլեպսիայով տառապող հիվանդների համար: Սարքը ստեղծվել է WAND (անլար արտեֆակտ առանց նեյրոմոդուլյացիայի սարք), և այն կարելի է անվանել նաև «ուղեղի ռիթմավարնման է սրտին սրտանոթ – փոքրիկ, մարտկոցով աշխատող սարք, որն ի վիճակի է զգալ, երբ սիրտն անկանոն բաբախում է, և այնուհետև ազդանշան է հաղորդում սրտին՝ հասնելու ցանկալի ճիշտ արագությանը: Նմանապես, ուղեղը սրտանոթ ի վիճակի է անլար և ինքնավար կերպով վերահսկել ուղեղի էլեկտրական գործունեությունը և երբ նա սովորել է բացահայտել ցնցումների կամ ցնցումների նշանները կամ առանձնահատկությունները բռնագրավումը Ուղեղում սարքը կարող է ինքնուրույն կարգավորել խթանման պարամետրերը՝ «ճիշտ» էլեկտրական գրգռում մատուցելով, երբ ինչ-որ բան կարգին չէ: Դա փակ օղակային համակարգ է, որը կարող է ձայնագրել, ինչպես նաև խթանել կողքին և կարող է իրական ժամանակում կարգավորել տարբեր պարամետրերը: WAND-ն ի վիճակի է գրանցել ուղեղի էլեկտրական ակտիվությունը ավելի քան 125 ալիքների վրա փակ օղակի համակարգում: Գործնական ցուցադրման համար հետազոտողները ցույց տվեցին, որ WAND-ը կարողացել է ճանաչել և ձեռնարկել համապատասխան միջոցներ՝ պրիմատների կապիկների (ռեզուս մակակերի) ձեռքի ծայրահեղ հատուկ շարժումները հաջողությամբ հետաձգելու համար:
Նախորդ սարքերի հետ կապված մարտահրավերներ
Նյարդաբանական հիվանդություն ունեցող հիվանդի համար ճիշտ թերապիա գտնելու գլխավոր մարտահրավերներից մեկը սկզբում պրոցեդուրա գտնելու երկարատևությունն է, այնուհետև դրա հետ կապված բարձր ծախսերը: Ցանկացած նման սարք կարող է շատ արդյունավետ կերպով կանխել հիվանդների մոտ ցնցումները կամ ցնցումները: Այնուամենայնիվ, էլեկտրական ստորագրությունները, որոնք առաջանում են բուն նոպայից կամ ցնցումից առաջ, չափազանց նուրբ են: Նաև, ցանկալի էլեկտրական գրգռման հաճախականությունն ու ուժգնությունը, որն ունի այդ ցնցումները կամ նոպաները կանխելու հատկությունը, նույնպես շատ զգայուն է: Դա է պատճառը, որ որոշակի հիվանդների համար փոքր ճշգրտումները սովորաբար տևում են տարիներ, մինչև որևէ նման սարքը կարողանա ապահովել օպտիմալ բուժում: Եթե այս մարտահրավերները բավարար չափով բավարարվեն, ապա արդյունքների և մատչելիության որոշակի աճ կարող է լինել:
Նոր ուսումնասիրության մեջ, որը հրապարակվել է XNUMX թ Բնության կենսաբժշկական ճարտարագիտություն, հետազոտողները ցանկանում էին, որ սարքը հնարավորինս լավ արդյունք տա հիվանդի համար՝ ապահովելով օպտիմալ խթանում: Դա հնարավոր է միայն լսելով, ինչպես նաև ձայնագրելով նախշերը կամ նյարդային նշանները: Սակայն էլեկտրական ազդանշանների ձայնագրումը և խթանումը շատ դժվար է, քանի որ մեծ իմպուլսացիաները, որոնք փոխանցվում են գրգռման միջոցով, կարող են ճնշել ուղեղի էլեկտրական ազդանշանները: Ներկայիս ուղեղի խորը խթանիչների խնդիրն այն է, որ նրանք ի վիճակի չեն «ձայնագրել» և միևնույն ժամանակ «մատակարարել» խթանումը ուղեղի նույն շրջանին: Այս ասպեկտն ամենակարևորն է ցանկացած փակ շղթայով թերապիայի համար, և ներկայումս նման սարքը հասանելի չէ առևտրային կամ այլ կերպ:
Ահա թե որտեղ է պատկերված WAND-ի բացառիկությունը: Հետազոտողները նախագծել են WAND հարմարեցված սխեմաներ, որոնք կարող են «գրանցել» ամբողջական ազդանշաններ ինչպես ուղեղի նուրբ ալիքներից, այնպես էլ ավելի ուժեղ էլեկտրական իմպուլսացիաներից: Էլեկտրական իմպուլսացիաներից ազդանշանի հանումը հանգեցնում է ուղեղի ալիքների ավելի հստակ ազդանշանի, ինչը գոյություն ունեցող սարքերից ոչ մեկն ի վիճակի չէ անել: Այսպիսով, ուղեղի միևնույն հատվածում միաժամանակյա գրգռումը և գրանցումը մեզ փոխանցում է ճշգրիտ իրադարձությունները, որոնք կարող են օգտագործվել իդեալական թերապիա մշակելու համար: WAND-ը թույլ է տալիս վերածրագրավորել տարբեր ծրագրերում օգտագործելու համար: Կապիկների վրա կենդանի փորձի ժամանակ WAND սարքը հմուտ էր հայտնաբերել նյարդային նշանները և այնուհետև կարողացավ ապահովել ցանկալի էլեկտրական խթանումը: Առաջին անգամ ցուցադրվել է փակ օղակի համակարգը, որը կարող է իրականացնել այս երկու առաջադրանքները միասին:
***
{Դուք կարող եք կարդալ հետազոտական հոդվածի բնօրինակը` սեղմելով ներքևում նշված DOI հղումը` մեջբերված աղբյուրների ցանկում:}
Աղբյուրը (ներ)
Zhou A et al 2018. Անլար և առանց արտեֆակտի 128 ալիքով նեյրոմոդուլյացիայի սարք՝ փակ հանգույցով խթանման և ձայնագրման համար ոչ մարդկային պրիմատներում: Բնության կենսաբժշկական ճարտարագիտություն.
https://doi.org/10.1038/s41551-018-0323-x
