DCMedical Parkinson’s Disease; a epilepsia liečená mozgovým stimulátorom
Nový neurostimulátor vyvinutý inžiniermi z Kalifornskej univerzity môže stimulovať elektrický prúd v mozgu a môže sa použiť ako liečba u pacientov s neurologickými poruchami, ako sú epilepsia a Parkinsonova choroba. Bezdrôtový kardiostimulátor pozostáva zo zariadenia umiestneného mimo hlavy, ktorého každý čip dokáže monitorovať elektrickú aktivitu zo 64 elektród umiestnených v mozgu.
Prístroj s názvom WAND funguje ako „kardiostimulátor“, ale pre mozog monitoruje elektrickú aktivitu mozgu a poskytuje elektrickú stimuláciu, ak zistí niečo zlé.
,Tieto zariadenia môžu byť mimoriadne účinné pri prevencii trasenia alebo oslabenia záchvatov u pacientov s rôznymi neurologickými stavmi. Elektrické signály, ktoré predchádzajú kríze alebo otrasom, môžu byť mimoriadne jemné a rovnako citlivá je aj frekvencia a sila elektrickej stimulácie, ktorá je potrebná na ich zabránenie. Môže trvať roky, kým lekári upravia, kým tieto zariadenia budú pracovať optimálne. WAND je zariadenie bez bezdrôtovej neuromodulácie bez artefaktov, je bezdrôtové aj autonómne, čo znamená, že akonáhle sa naučí rozpoznávať príznaky chvenia alebo kŕčov, dokáže sám upraviť parametre stimulácie, aby sa zabránilo nežiaducim pohybom. A pretože je to uzavretá slučka, čo znamená, že dokáže stimulovať a zaznamenávať súčasne, môže tieto parametre upravovať v reálnom čase, “uviedol Rikky Muller, profesor elektrotechniky a informatiky na univerzite v Berkeley.
WAND dokáže zaznamenať elektrickú aktivitu viac ako 128 kanálov alebo 128 bodov v mozgu v porovnaní s ôsmimi kanálmi iných systémov s uzavretou slučkou. Na preukázanie schopnosti zariadenia použil tím WAND na rozpoznanie a oneskorenie konkrétnych pohybov paží u makakov rhesus. Proces hľadania správnej terapie pre pacienta je mimoriadne nákladný a môže trvať roky. Výrazné zníženie nákladov a trvania môže viesť k oveľa lepším výsledkom a dostupnosti.
V súčasnosti mozgové stimulátory buď zastavia nahrávanie, zatiaľ čo poskytujú elektrickú stimuláciu, alebo zaznamenajú inú časť mozgu, odkiaľ sa stimulácia aplikuje.
,Na zabezpečenie terapií založených na stimulácii v uzavretej slučke, čo je hlavným cieľom pre ľudí s Parkinsonovou chorobou a epilepsiou a pre rôzne neurologické poruchy, je veľmi dôležité vykonávať nervové záznamy aj simultánnu stimuláciu, v súčasnosti z nich neurobiť ani jeden. komerčné zariadenie, “uviedla profesorka na Texaskej univerzite Samantha Santacruz.
Vedci zo spoločnosti Cortera Neurotechnologies, Inc., vedenej Rikkym Mullerom, navrhli prispôsobené integrované obvody WAND, ktoré dokážu zaznamenávať úplný signál z jemných mozgových vĺn aj zo silných elektrických impulzov. Táto konštrukcia umožňuje WANDu znížiť signál z elektrických impulzov, čo vedie k čistému signálu z mozgových vĺn. Existujúce zariadenia sú vyladené na zaznamenávanie signálov iba z menších mozgových vĺn a sú zahltené veľkými stimulačnými impulzmi, čo znemožňuje tento typ rekonštrukcie signálu.
,Pretože dokážeme stimulovať a skutočne nahrávať v rovnakej oblasti mozgu, vieme presne, čo sa stane, keď ponúkneme terapiu, “uviedol Muller.
V spolupráci s profesorom Janom Rabaeyom, profesorom elektrotechniky a počítačového inžinierstva, vytvoril tím platformové zariadenie s bezdrôtovými a uzavretými počítačovými schopnosťami, ktoré je možné naprogramovať na použitie v rôznych výskumných a klinických aplikáciách.