Тема:

Мозг человека и животных 4 суток назад

Мозговой имплантат остановил эпилептические припадки у мышей

Зелёная стрелка указывает на имплантат в гиппокампе мозга мыши.
Фото Christopher Proctor.

На сегодняшний день эпилептические припадки можно контролировать при помощи лекарств. Правда, не всем пациентам помогают медикаменты (примерно трём из десяти больных), не говоря уже о том, что и тем, кому они помогают, приходится принимать их на постоянной основе, а не только тогда, когда велик риск приступа. Из-за этого эпилептики часто испытывают серьёзные побочные эффекты. Исправить сложившуюся ситуацию поможет новый мозговой имплантат.

Обычно эпилептические припадки начинаются из-за активирования нейронов в определённой области мозга, которые затем "включают" соседние нейроны, вызывая цепную реакцию (похожую на рост снежного кома, катящегося с горы). В конечном счёте всё это приводит к потере или спутанности сознания, а также потере контроля над движениями.

По словам учёных, изменить ситуацию поможет экспериментальный имплантат, изготовленный с использованием гибкой электроники. Его разработали специалисты Кембриджского университета, Горной школы Парижа, Национального института здравоохранения и медицинских исследований Франции.

Имплантат представляет собой тонкую органическую плёнку, которая по своим электрическим свойствам хорошо подходит для такого рода применений. В ней располагается природный нейромедиатор, который останавливает активацию нейронов. Препарат доставляется в участок мозга, в котором начинается приступ, с помощью нейронного зонда, включающего крошечный ионный насос. Также в плёнку внедрены электроды, которые следят за нейронной активностью и заставляют устройство срабатывать, если начинается очередной приступ.

В ходе хирургической операции разработку вживляют в мозг. Определив начало приступа, прибор отвечает на него активацией встроенного ионного насоса: электрическое поле отправляет небольшое количество нейромедиатора через полупроницаемую мембрану прямо в смежную ткань мозга. Процесс носит название электрофорез. Изменение силы электрического поля ведёт к изменению дозы внедряемого в мозг лекарства.

По существу, нейромедиатор действует как тормоз, заставляя нейроны прекратить свою активность. Таким образом, прибор останавливает начало приступа.

Авторы работы проверили имплантат в серии тестов на мышах, страдающих эпилепсией. Оказалось, что устройство достаточно эффективно предотвращает судороги.

Как сообщается в пресс-релизе, "учёным удалось успешно продемонстрировать, как электронное устройство, имплантируемое прямо в мозг, может обнаруживать, останавливать и даже предотвращать эпилептические припадки".

Исследователи обнаружили, что судороги можно предотвратить с помощью относительно небольших доз препарата, составляющих менее 1% от общего количества, загруженного в устройство. Иными словами, лекарства ему хватит на достаточно большой срок.

Также учёные выяснили, что мозг без вреда для себя усваивал высвобождаемый устройством нейромедиатор в ходе естественных процессов. На это уходило несколько минут. Побочные эффекты от использования имплантата должны быть минимальными.

Несмотря на успешные результаты испытаний, учёные не торопятся начать эксперименты с участием людей. Сначала они хотят изучить долгосрочное воздействие имплантата на организм мышей.

Результаты работы опубликованы в научном издании Science Advances.

Авторы работы подчёркивают, что их исследование представляет собой ещё один шаг вперёд в развитии мягкой и гибкой электроники.

К слову, ранее российские специалисты выяснили, как мозг защищается во время судорог, а канадские учёные определили ген, отвечающий за развитие эпилепсии.

Также авторы проекта "Вести.Наука" (nauka.vesti.ru) сообщали, что эпилептиков от приступов может защитить музыка.

Сегодня