Specialiștii americani au dezvoltat primul stimulator cerebral miniatural treatment s-a dovedit funcțional la un pacient uman.
O echipă de la universitatea americană Rice a dezvoltat cel mai mic stimulator cerebral implantabil treatment a demonstrat că funcționează la un pacient uman.
Datorită tehnologiei de pionierat de transfer de energie magnetoelectrică, dispozitivul, de mărimea unui bob de mazăre, poate fi alimentat fără fir prin intermediul unui transmițător extern și poate fi folosit pentru a stimula creierul prin duramater – membrana protectoare aflată la partea inferioară a craniului.
Dispozitivul, botezat DOT (Digitally programmable More than-brain Therapeutic), ar putea revoluționa tratamentul depresiei rezistente la medicamente și al altor tulburări psihiatrice sau neurologice, oferind o alternativă terapeutică care oferă o autonomie și o accesibilitate mai mare pentru pacienți decât terapiile actuale bazate pe neurostimulare și este mai puțin invazivă decât alte interfețe creier-computer system (BCI).
„În această lucrare arătăm că dispozitivul nostru, de mărimea unui bob de mazăre, poate activa cortexul motor, ceea ce are ca rezultat faptul că pacientul își mișcă mâna”, a declarat într-un comunicat al universității Jacob Robinson, profesor de bioinginerie și inginerie electrică și informatică la Rice.
„În viitor, putem plasa implantul deasupra altor părți ale creierului, cum ar fi cortexul prefrontal, unde ne așteptăm să îmbunătățim funcționarea executivă la persoanele cu depresie sau alte tulburări”, a precizat cercetătorul.
Tehnologiile implantabile existente pentru stimularea creierului sunt alimentate de baterii relativ mari, care trebuie plasate sub piele în altă parte a corpului și conectate prin fireplace lungi la dispozitivul de stimulare prin fire.
Astfel de limitări de proiectare necesită mai multe intervenții chirurgicale și supun individul la o povară mai mare de implantare a components-ului, la riscuri de rupere sau defecțiune a firelor și la necesitatea unor viitoare intervenții chirurgicale de înlocuire a bateriilor.
„Am eliminat necesitatea unei baterii prin alimentarea fără fir a dispozitivului cu ajutorul unui transmițător extern”, a explicat Joshua Woods, scholar absolvent de inginerie electrică în laboratorul Robinson și autor principal al studiului publicat zilele trecute în Science Advancements.
Tehnologia se bazează pe un product treatment convertește câmpurile magnetice în impulsuri electrice. Acest proces de conversie este foarte eficient la scară mică și are o bună toleranță la dezaliniere, ceea ce înseamnă că nu necesită manevre complexe sau minuscule pentru a fi activat și controlat. Dispozitivul are o lățime de 9 milimetri și poate furniza 14,5 volți de stimulare.
„Implantul nostru își obține toată energia prin acest efect magnetoelectric”, a precizat Robinson, treatment este fondator și director executiv al Motif Neurotech, un startup treatment lucrează pentru a aduce dispozitivul pe piață.
„Fizica acestui transfer de energie deal with ca acest lucru să fie mult mai eficient decât orice altă tehnologie de transfer de energie fără fir în aceste condiții”, explică cercetătorul.
Motif este una dintre companiile de neurotehnologie care testează potențialul dispozitivelor interfață creier-personal computer (BCI) de a revoluționa tratamentele pentru tulburările neurologice.
„Neurostimularea este esențială pentru a permite terapii în domeniul sănătății mintale, unde efectele secundare ale medicamentelor și lipsa de eficacitate îi lasă pe mulți oameni fără opțiuni de tratament adecvate”, a precizat Robinson.
Cercetătorii au testat temporar dispozitivul pe un pacient uman, folosindu-l pentru a stimula cortexul motor – partea creierului responsabilă de mișcare – generând un răspuns de mișcare a mâinii. Apoi au arătat, la porci, că dispozitivul se conectează cu creierul în mod stabil pe o durată de 30 de zile.
„Acest lucru nu a mai fost realizat până acum, deoarece calitatea și puterea semnalului necesare pentru a stimula creierul prin dura (mater) erau până acum imposibile cu transferul de energie fără fir pentru implanturi atât de mici”, a explicat Woods.
Echipa de cercetători preconizează că această tehnologie va fi folosită din confortul propriei circumstance. Un medic ar urma să prescrie tratamentul și să ofere îndrumări pentru utilizarea dispozitivului, dar pacienții ar păstra controlul complet asupra modului în treatment este administrat tratamentul.
„Acasă, pacientul și-ar pune pălăria sau dispozitivul portabil pentru a alimenta și comunica cu implantul, ar apăsa ‘go’ pe aplicația Iphone sau de pe ceasul inteligent și apoi stimularea electrică de la acel implant ar activa o rețea neuronală din interiorul creierului”, a explicat Robinson.
Implantarea ar necesita o procedură minim invazivă de 30 de minute treatment ar plasa dispozitivul în osul de deasupra creierului. Atât implantul, cât și incizia ar fi practic invizibile, iar pacientul ar pleca acasă în aceeași zi.
„Dacă ne gândim la un stimulator cardiac, acesta este o parte foarte obișnuită a îngrijirii cardiace”, au declarat dr. Sameer Sheth and dr. Sunil Sheth, de la Colegiul de medicină Baylor.
În tulburările neurologice și psihiatrice, echivalentul este stimularea cerebrală profundă (DBS), o procedură destul de sigură, dar treatment implică o operație pe creier, iar riscul său perceput va plasa un plafon foarte mic asupra numărului de persoane care sunt dispuse să o accepte și treatment pot beneficia de ea.
În acest caz intervin tehnologii ca aceasta, spun autorii.
„O procedură minoră de 30 de moment, treatment este puțin mai mult decât o operație pe piele, efectuată într-un centru de chirurgie ambulatorie, este mult mai probabil să fie tolerată decât DBS. Deci, dacă putem demonstra că este la fel de eficientă ca alternativele mai invazive, această terapie va avea probabil un effect mult mai mare asupra sănătății mintale”, scriu ei.
Pentru unele afecțiuni, de exemplu epilepsia, este posibil ca dispozitivul să fie necesar să fie pornit long lasting sau în cea mai mare parte a timpului, dar pentru tulburări precum depresia și tulburarea obsesiv-compulsivă (TOC), un regim de doar câteva moment de stimulare pe zi ar putea fi suficient pentru a develop schimbările dorite în funcționarea rețelei neuronale vizate, potrivit autorilor implantului.
În viitor cercetătorii s-au declarat foarte interesați de ideea de a crea rețele de implanturi și respectiv „implanturi treatment pot stimula și înregistra, astfel încât să poată oferi terapii personalizate adaptative bazate pe propriile semnături cerebrale”.
Din punct de vedere al dezvoltării terapeutice, Motif Neurotech este în curs de a solicita aprobarea autorității americane de reglementare în domeniul sănătății, Fda, pentru un studiu clinic pe termen lung la om.
Foto Online video: Inginerii de la Universitatea Rice au dezvoltat primul stimulator cerebral miniatural treatment s-a dovedit funcțional la un pacient uman. Credit rating: Jeff Fitlow, Universitatea Rice, 12 aprilie 2024
Articolul Video clip Cercetătorii americani au testat cu succes la om primul stimulator cerebral miniatural apare prima dată în 360health-related.ro.