Инженерүүд утасгүй "тархи" зохион бүтээжээ ХэмМэдрэлийн эмгэгтэй өвчтөнүүдэд чичрэх, таталтаас урьдчилан сэргийлэх боломжтой
Дэлхийн эрүүл мэндийн байгууллагын мэдээлснээр (ДЭМБ) Мэдрэлийн эмгэг нь дэлхий даяар нэг тэрбум гаруй хүнд нөлөөлж, жил бүр 6 сая гаруй хүн нас бардаг. Эдгээр эмгэгүүд нь эпилепси, Alzheimer-ийн өвчин, тархины цус харвалт эсвэл гэмтэл болон Паркинсоны өвчин. Эдгээр өвчний нөлөө өндөр хөгжилтэй болон хөгжиж буй аль алинд нь байдаг бөгөөд эрүүл мэндийн зөв тогтолцоо, бэлтгэгдсэн боловсон хүчин, бусад хүчин зүйлсийн улмаас эмчилгээ хийх боломжгүй байдаг. Дэлхийн хүн ам хөгширч байгаа бөгөөд ДЭМБ-ын мэдээлснээр ойрын 30-40 жилд хүн амын талаас илүү хувь нь 65-аас дээш насныхан байх болно. Мэдрэлийн эмгэгүүд ойрын ирээдүйд эрүүл мэндийн асар их дарамт болно гэдгийг ойлгох нь зайлшгүй чухал юм
Тархинд зориулсан зүрхний аппарат
АНУ-ын Калифорнийн Беркли их сургуулийн инженерүүд нэгэн зэрэг сонсох ("бичлэх"), мөн тархины доторх цахилгаан гүйдлийг өдөөх ("хүргэх") чадвартай шинэ нейростимулятор зохион бүтээжээ. Ийм төхөөрөмж нь мэдрэлийн эмгэг, ялангуяа Паркинсоны өвчин, эпилепси зэрэг өвчнөөр шаналж буй өвчтөнүүдэд төгс төгөлдөр эмчилгээ хийх боломжтой. Уг төхөөрөмжийг WAND (утасгүй олдворгүй нейромодуляцийн төхөөрөмж) зохион бүтээсэн бөгөөд үүнийг мөн ' гэж нэрлэж болно.тархины зүрхний аппаратзүрхтэй төстэй Хэм – Зүрх тогтворгүй цохилж байгааг мэдэрч, хүссэн хэмнэлд хүрэхийн тулд зүрхэнд дохио өгөх чадвартай, батарейгаар ажилладаг бяцхан төхөөрөмж. Үүний нэгэн адил тархи Хэм Тархины цахилгааны үйл ажиллагааг утасгүй, бие даан хянах чадвартай бөгөөд чичирхийллийн шинж тэмдэг, шинж тэмдгийг олж мэдсэний дараа хураан авах Тархинд ямар нэг зүйл эмх цэгцгүй байх үед "зөв" цахилгаан өдөөлтийг дамжуулснаар төхөөрөмж нь өдөөлтийн параметрүүдийг өөрөө тохируулах боломжтой. Энэ нь битүү гогцоо систем бөгөөд хажуугаар нь бичиж, өдөөж, янз бүрийн параметрүүдийг бодит цаг хугацаанд тохируулах боломжтой. WAND нь хаалттай хэлхээний системд 125 гаруй сувгийн тархины цахилгаан үйл ажиллагааг бүртгэх чадвартай. Практик үзүүлэнгийн хувьд судлаачид WAND нь примат сармагчингууд (rhesus macaques) -ийн гарны онцгой өвөрмөц хөдөлгөөнийг амжилттай саатуулахын тулд зохих арга хэмжээг авч, танин мэдэж чаддаг болохыг харуулсан.
Өмнөх төхөөрөмжүүдийн сорилтууд
Мэдрэлийн эмгэгтэй өвчтөнд тохирох эмчилгээг олоход тулгардаг гол бэрхшээлүүдийн нэг бол эхлээд процедурыг олоход удаан хугацаа шаардагдах бөгөөд дараа нь өндөр зардал гарах явдал юм. Ямар ч ийм төхөөрөмж өвчтөнд чичрэх, чичрэхээс маш үр дүнтэй сэргийлж чадна. Гэсэн хэдий ч жинхэнэ таталт эсвэл чичиргээнээс өмнө гарч ирдэг цахилгаан шинж тэмдгүүд нь маш нарийн байдаг. Мөн эдгээр чичиргээ, таталтаас урьдчилан сэргийлэх чадвартай, хүссэн цахилгаан өдөөлтийн давтамж, хүч нь маш мэдрэмтгий байдаг. Тийм ч учраас ийм төхөөрөмж оновчтой эмчилгээ хийхээс өмнө тодорхой өвчтөнд жижиг тохируулга хийхэд олон жил шаардагддаг. Хэрэв эдгээр сорилтыг зохих ёсоор хангавал үр дүн, хүртээмж нь тодорхой хэмжээгээр нэмэгдэх боломжтой.
Нийтлэгдсэн шинэ судалгаанд Байгалийн биоанагаахын инженерчлэл, судлаачид төхөөрөмжийг оновчтой өдөөлтөөр хангаснаар өвчтөнд хамгийн сайн үр дүнг өгөхийг хүссэн. Энэ нь зөвхөн хэв маяг эсвэл мэдрэлийн гарын үсгийг сонсох, мөн бүртгэх замаар л хүрч болно. Гэсэн хэдий ч цахилгаан дохиог бүртгэх, өдөөх нь маш хэцүү байдаг, учир нь өдөөлтөөр дамждаг том импульс нь тархи дахь цахилгаан дохиог дарж чаддаг. Одоогийн тархины гүн өдөөгчтэй холбоотой асуудал нь тархины нэг хэсэгт өдөөлтийг "бичлэх" боломжгүй, нэгэн зэрэг "хүргэх" боломжгүй юм. Энэ тал нь ямар ч хаалттай эмчилгээний хамгийн чухал зүйл бөгөөд одоогоор ийм төхөөрөмж арилжааны болон бусад хэлбэрээр байхгүй байна.
Эндээс л WAND-ийн онцгой байдал гарч ирдэг. Судлаачид тархины нарийн долгион болон илүү хүчтэй цахилгаан импульсийн аль алиных нь бүрэн дохиог "бичлэх" боломжтой WAND тохируулсан хэлхээг зохион бүтээжээ. Цахилгаан импульсийн дохиог хасах нь тархины долгионоос илүү тодорхой дохио өгөхөд хүргэдэг бөгөөд үүнийг одоо байгаа төхөөрөмжүүдийн аль нь ч хийж чадахгүй. Тиймээс тархины нэг хэсэгт нэгэн зэрэг өдөөлт, бичлэг хийх нь хамгийн тохиромжтой эмчилгээг төлөвлөхөд ашиглаж болох яг үйл явдлуудыг бидэнд дамжуулдаг. WAND нь өөр өөр хэрэглээнд дахин програмчлах боломжийг олгодог. Сармагчингууд дээр хийсэн амьд туршилтын үеэр WAND төхөөрөмж мэдрэлийн дохиог илрүүлэх чадвартай байсан бөгөөд дараа нь хүссэн цахилгаан өдөөлтийг өгч чадсан. Энэ хоёр даалгаврыг хамтад нь гүйцэтгэх хаалттай циклийг анх удаа үзүүлэв.
***
{Та иш татсан эх сурвалж(ууд)-ын жагсаалтын доор өгөгдсөн DOI холбоос дээр дарж судалгааны эх сурвалжийг уншиж болно}
Эх сурвалж
Zhou A et al 2018. Утасгүй, эд өлгийн зүйлгүй 128 сувгийн нейромодуляцийн төхөөрөмж нь хүний бус приматуудад хаалттай хүрд өдөөлт, бичлэг хийх зориулалттай. Байгалийн биоанагаахын инженерчлэл.
https://doi.org/10.1038/s41551-018-0323-x
