EN
Фото: Unsplash. Автор: Piron Guillaume
Команда ученых во главе с Джейкобом Робинсоном из Университета Райс и Питером Каном из Медицинского колледжа Техасского университета в Галвестоне разработала инновационный метод лечения неврологических расстройств с минимальными хирургическими рисками. Результаты их исследований были опубликованы в авторитетном научном журнале Nature Biomedical Engineering. Традиционные способы взаимодействия с нервной системой часто требуют проделывания отверстия в черепе для доступа к мозгу. Но этот новый революционный метод, названный «эндоцистернальные интерфейсы » (ECI), позволяет проводить электрическую запись и стимуляцию нервных структур, включая мозг и спинной мозг, через спинномозговую жидкость, окружающую нервную систему.
«Используя ECI, мы можем получить доступ сразу к нескольким структурам мозга и спинного мозга, не открывая череп, и тем самым снизить риск осложнений, связанных с традиционными хирургическими методами «, — объясняет Робинсон, профессор электротехники, компьютерной инженерии и биоинженерии в Университете Райс. Принцип работы заключается в использовании спинномозговой жидкости как «пути доставки » для миниатюрных биоэлектронных устройств. Простой прокол в нижней части спины позволяет ввести гибкий катетер, по которому устройства можно направить к мозгу и спинному мозгу. Таким образом достигается доступ к нервной системе без необходимости открытия черепа.
«Это первый метод, который позволяет нейроинтерфейсу одновременно получать доступ к мозгу и спинному мозгу через простую и минимально инвазивную процедуру прокола в пояснице «, — говорит Питер Кан, профессор и обладатель именной кафедры нейрохирургии Роберта Л. Муди-старшего в UTMB. «Это открывает новые возможности для терапии при реабилитации после инсульта, мониторинге эпилепсии и других неврологических применениях «.
Для проверки своей гипотезы исследователи сначала провели характеристику эндоцистернального пространства и измерили ширину субарахноидального, или заполненного жидкостью, пространства у пациентов-людей с помощью магнитно-резонансной томографии. Затем они провели эксперименты на крупных животных, а именно на овцах, чтобы подтвердить осуществимость нового нейроинтерфейса. Их эксперименты показали, что катетерные электроды можно успешно доставить и направить в желудочковые пространства и на поверхность мозга для электрической стимуляции. Используя магнитоэлектрический имплантат, исследователи смогли записывать электрофизиологические сигналы, такие как активация мышц и потенциалы спинного мозга.
Предварительные результаты по безопасности продемонстрировали, что ECI оставался работоспособным с минимальными повреждениями до 30 дней после хронической имплантации электронного устройства в мозг. Более того, исследование показало, что в отличие от эндоваскулярных нейроинтерфейсов, которые требуют противотромботических препаратов и ограничены размером и расположением кровеносных сосудов, ECI предлагает более широкий доступ к нейронным мишеням без необходимости в медикаментозной терапии.
«Эта технология создает новую парадигму для минимально инвазивных нейроинтерфейсов и может снизить риск имплантируемых нейротехнологий, открывая доступ к более широкому кругу пациентов «, — говорит Джош Чень, выпускник Университета Райс и ведущий автор исследования.
Это действительно прорывное изобретение, которое может перевернуть подход к лечению неврологических расстройств. Ученым удалось создать технологию, которая позволяет получать доступ к мозгу и спинному мозгу буквально через укол в спину, без необходимости в трепанации черепа. Это значительно снижает риски для пациентов и открывает перспективы для более широкого применения имплантируемых нейротехнологий. Конечно, пока это только предварительные результаты, и предстоит еще много работы по доработке и тестированию. Но уже сейчас ясно, что это поистине прорывное изобретение, которое может полностью изменить подход к диагностике, лечению и реабилитации людей с неврологическими заболеваниями. Ученые проделали невероятную работу, и можно только представить, какие еще удивительные вещи они способны создать в будущем.
