ВЫСОКИЕ ТЕХНОЛОГИИ В БОРЬБЕ С ЭПИЛЕПСИЕЙ

Мозговой имплант помог вылечить эпилепсию у мышей

Недавно мы рассказывали об успехах российских ученых в борьбе с эпилепсией и новых возможностях предотвратить приступы болезни (читайте больше) Параллельно исследователи в Европе продемонстрировали, как электронное устройство, внедренное непосредственно в мозг, может обнаруживать, останавливать и даже предотвращать эпилептические припадки.

Эпилепсия не только приносит множество неудобств больным людям, но и является источником постоянного риска. В связи с неэффективностью медикаментозной терапии не менее, чем в 30% случаев заболевания, и высокими побочными эффектами – поиск новых путей и методов лечения остается крайне важной задачей.

По информации издания Science Advances совместная команда ученых Великобритании и Франции (University of Cambridge + École Nationale Supérieure des Mines + INSERM in France) под эгидой Национального института здравоохранения и медицинских исследований Франции создала особое электронное устройство, которое возможно установить непосредственно в головной мозг и получить эффект предотвращения эпилептических приступов. Ученые также говорят, что аналогичное устройство способно помогать при болезни Паркинсона и наличии опухолей в головном мозге.

Если пояснить упрощенно принцип развития эпилептического приступа: определенный участок мозга активируется нейромедиатором, который воздействуя на нейроны, в свою очередь запускает цепную реакцию («снежный ком»), происходит «гипервозбуждение», далее потеря контроля мозга над организмом (сознание, моторный контроль: сокращение мышц, движение конечностей и проч.).

Разработанный имплант состоит из тонкой органической пленки, не вызывающей реакции отторжения, в которую встроены капсулы с нейромедиатором для подавления импульсов возбуждающихся нейронов + электроды, которые мониторят мозговую активность и включают устройство в случае начала приступа + нейронный зонд, включающий крошечный ионный насос для доставки препарата. Электронное устройство помещается непосредственно в область головного мозга, в которой располагается зона поражения, и действует одновременно как сигнальное устройство для нейронов прекратить активность и как устройство их торможения. Когда нейронные сигналы обнаруживаются электродами, ионный насос активируется, создавая электрическое поле, которое перемещает лекарство через ионообменную мембрану (процесс, известный как электрофорез). Количество лекарственного средства можно контролировать, настраивая силу электрического поля.

«Помимо того, что можно точно контролировать, когда и сколько лекарств доставлено, особенность такого подхода заключается в том, что лекарства выходят из устройства без каких-либо растворителей. Это предотвращает повреждение окружающей ткани и позволяет препаратам взаимодействовать с клетками непосредственно снаружи устройства» — рассказал представитель инжиниринговой команды доктор Christopher Proctor.

Глава исследования профессор George Malliaras (the Prince Philip Professor of Technology in Cambridge’s Department of Engineering) рассказывает, что данная работа еще один шаг вперед в развитии «мягкой» электроники, отлично взаимодействующей с тканями организма человека. «Тонкие органические пленки наносят минимальный урон в мозге, а их электрические свойства хорошо подходят для лечения и необходимых воздействий».

В ходе серии экспериментов исследователи проверили устройство на лабораторных грызунах. Судорожные припадки можно остановить с помощью доз препарата, составляющих менее 1% от общего количества загруженного в капсулу. А значит, устройство возможно использовать длительное время без замены. Помимо этого ученые заявляют, что нейромедиатор, высвобождаемый из девайса, является «точной копией» естественных нейромедиаторов, отвечающих за данные  функции, поэтому побочные эффекты (которые, к слову, зафиксированы не были) будут минимальны.

В настоящее время ведутся работы по изучению долгосрочных последствий локации импланта в мозге животных, его влияния на когнитивные и физиологические функции. В случае положительного заключения — можно будет говорить о начале экспериментов с участием человека.

Источник:  University of Cambridge / Electronic device implanted in the brain could stop seizures