Инженерлер зымсыз "мээ" иштеп чыгышты электрокардиостимуляторгоНейрологиялык оорулардан жапа чеккен бейтаптарда силкинүүнү же талмаларды аныктап, алдын алат
Дүйнөлүк саламаттыкты сактоо уюмунун маалыматы боюнча (КИМ) неврологиялык оорулар дүйнө жүзү боюнча бир миллиарддан ашык адамга таасир этет жана ал жыл сайын 6 миллиондон ашык адамдын өлүмүнө себеп болот. Бул ооруларга эпилепсия, Альцгеймер оорусу, мээ инсульт же жаракаттар жана Паркинсон оорусу. Бул оорулардын таасири өнүккөн жана өнүгүп келе жаткан өлкөлөрдө да бар жана көп учурда туура саламаттык сактоо системасынын, даярдалган кадрлардын же башка факторлордун жоктугунан дарылоо мүмкүн эмес. Дүйнө калкы улгайып баратат жана ДСУнун маалыматы боюнча, жакынкы 30-40 жылда калктын жарымынан көбү 65 жаштан жогору болот. Нейрологиялык оорулар жакынкы келечекте ден-соолукка чоң жүк болуп каларын түшүнүү зарыл
Мээ үчүн "кардиостимулятор"
АКШнын Калифорния университетинин Беркли инженерлери бир эле учурда уга турган ("жаздырган"), ошондой эле мээнин ичиндеги электр тогун стимулдай турган ("жеткизүүчү") жаңы нейростимуляторду ойлоп табышты. Мындай аппарат неврологиялык оорулардан, айрыкча Паркинсон оорусунан жана эпилепсиядан жапа чеккен бейтаптар үчүн идеалдуу жекече дарылоону камсыздай алат. Аппарат WAND (зымсыз артефактсыз нейромодуляция аппараты) ойлоп табылган жана аны 'деп да атоого болот.мээнин кардиостимуляторужүрөккө окшош электрокардиостимуляторго – кичинекей, батарейка менен башкарылуучу аппарат, ал жүрөктүн туура эмес согушун сезип, андан соң жүрөккө керектүү темпке жетүү үчүн сигнал берет. Ошо сыяктуу эле, мээ электрокардиостимуляторго мээнин электрдик активдүүлүгүн зымсыз жана автономдуу көзөмөлдөй алат жана титирөөнүн белгилерин же өзгөчөлүктөрүн аныктоону үйрөнгөндөн кийин же апоплексикалык оору мээде аппарат стимулдаштыруунун параметрлерин бир нерсе туура эмес болгондо "туура" электрдик стимуляцияны жеткирүү менен өз алдынча тууралай алат. Бул жабык цикл системасы, ал жаздыра алат, ошондой эле стимулдай алат жана реалдуу убакытта ар кандай параметрлерди тууралай алат. WAND жабык цикл системасында 125тен ашык канал аркылуу мээдеги электрдик активдүүлүктү жаздыра алат. Практикалык демонстрация үчүн изилдөөчүлөр WAND примат маймылдарындагы (макак резустары) өтө спецификалык кол кыймылдарын ийгиликтүү кечеңдетүү үчүн тийиштүү чараларды көрө аларын көрсөтүштү.
Мурунку түзмөктөр менен кыйынчылыктар
Нейрологиялык абалы бар бейтапка туура терапияны табуудагы негизги көйгөйлөрдүн бири - адегенде процедураны издөөнүн узакка созулушу, андан кийин жогорку чыгымдар. Мындай аппараттын баары бейтаптардагы титирөөнүн же талмалардын алдын алат. Бирок, талма же титирөөдөн мурун келген электрдик кол тамгалар өтө кылдат. Ошондой эле, бул титирөөлөрдү же талмаларды алдын алуу мүмкүнчүлүгүнө ээ каалаган электрдик стимулдун жыштыгы жана күчү да абдан сезгич. Ушул себептен улам, кээ бир бейтаптар үчүн кичинекей оңдоолор, адатта, мындай аппарат оптималдуу дарылоону камсыз кыла алганга чейин бир нече жыл талап кылынат. Бул чакырыктар адекваттуу түрдө аткарылса, натыйжада жана жеткиликтүүлүктө белгилүү бир өсүш болушу мүмкүн.
Жаңы изилдөө жарыяланган Табигый биомедициналык инженерия, изилдөөчүлөр аппарат оптималдуу стимулдаштырууну камсыз кылуу менен оорулуу үчүн мүмкүн болгон мыкты натыйжаларды берүү үчүн келген. Бул үлгүлөрдү же нейрон кол тамгаларын угуу жана жазуу аркылуу гана жетишүүгө болот. Бирок, электрдик сигналдарды жаздыруу жана стимулдаштыруу өтө кыйын, анткени стимулдаштыруу аркылуу келген чоң пульсациялар мээдеги электрдик сигналдарды басып калышы мүмкүн. Учурдагы терең мээ стимуляторлорунун көйгөйү, алар мээнин ошол эле аймагына стимуляцияны "жазып" жана ошол эле учурда "жеткизүүгө" жөндөмсүз. Бул аспект ар кандай жабык цикл терапиясы үчүн эң маанилүү болуп саналат жана мындай аппарат учурда коммерциялык же башка жол менен жеткиликтүү эмес.
Бул жерде WAND өзгөчөлүгү сүрөттө пайда болот. Изилдөөчүлөр мээнин тымызын толкундарынан да, күчтүүрөөк электрдик пульсациялардан да толук сигналдарды "жазып" ала турган WAND ылайыкташтырылган схемаларын иштеп чыгышкан. Электрдик пульсациялардан сигналды алып салуу мээ толкундарынан так сигналга алып келет, аны учурдагы аппараттардын эч бири жасай албайт. Ошентип, мээнин бир эле аймагында бир эле учурда стимулдаштыруу жана жазуу идеалдуу терапияны иштеп чыгуу үчүн колдонула турган так окуяларды бизге жеткирет. WAND ар кандай тиркемелерде колдонуу үчүн кайра программалоого мүмкүндүк берет. Маймылдарга жасалган жандуу экспериментте WAND аппараты нейрондук кол тамгаларды аныктоону жакшы билген жана андан кийин керектүү электрдик стимулду бере алган. Бул эки милдетти чогуу аткаруу үчүн биринчи жолу жабык цикл системасы көрсөтүлдү.
***
{Сиз цитата келтирилген булак(дардын) тизмесинде төмөндө берилген DOI шилтемесин чыкылдатуу менен баштапкы изилдөө документин окуй аласыз}
Булагы (с)
Zhou A et al 2018. Зымсыз жана артефактсыз 128-канал нейромодуляциялоочу аппарат адам эмес приматтарда жабык цикл стимулдаштыруу жана жаздыруу. Табигый биомедициналык инженерия.
https://doi.org/10.1038/s41551-018-0323-x
