Vynechání míšního zařízení může změnit léčbu zranění

Vynechání míšního zařízení může změnit léčbu zranění

souhrn: Vědci vyvinuli inovativní elektronické zařízení, které ovíjí míchu a poskytuje nový způsob léčby poranění páteře bez nutnosti operace mozku. Toto zařízení může zaznamenávat a stimulovat nervové signály napříč celou míchou a poskytuje tak kompletní 360stupňový pohled na míšní aktivitu.

V testech na zvířecích modelech a lidských mrtvolách prokázal schopnost stimulovat pohyb končetin a obejít poškozené oblasti míchy. Tato inovativní technologie, která se vyhýbá vysokým rizikům spojeným s tradičními implantačními metodami, je také příslibem pro zlepšení chirurgického sledování a porozumění stavům páteře.

Klíčová fakta:

  1. Přístroj poskytuje kompletní 360stupňové mapování aktivity míchy, na rozdíl od tradičních metod, které zachycují omezené oblasti páteře.
  2. Při testech na zvířatech úspěšně stimuloval pohyb končetin a ukázalo se, že je použitelný na lidských modelech.
  3. Tato technika se vyhýbá operaci mozku a přímému průniku do míchy, čímž se snižuje riziko dalšího poranění.

zdroj: Cambridge University

Malé, flexibilní elektronické zařízení, které se obtáčí kolem míchy, by mohlo představovat nový způsob léčby poranění páteře, která mohou způsobit vážné postižení a paralýzu.

Tým inženýrů, neurovědců a chirurgů z University of Cambridge vyvinul zařízení a použil je k záznamu nervových signálů, které cestují tam a zpět mezi mozkem a míchou.

Zatímco takové léčby jsou ještě nejméně několik let pryč, vědci říkají, že zařízení by mohla být užitečná v blízké době pro monitorování aktivity míchy během operace. Kredit: Neuroscience News

Na rozdíl od současných metod dokážou přístroje Cambridge zaznamenávat 360stupňové informace, které poskytují úplný obraz o aktivitě míchy.

Testy na živých zvířecích modelech a lidských mrtvolách ukázaly, že zařízení mohou také stimulovat pohyb končetin a obejít kompletní poranění míchy, kdy je spojení mezi mozkem a míchou zcela přerušeno.

Většina současných metod léčby poranění páteře zahrnuje propíchnutí míchy elektrodami a umístění implantátů do mozku, přičemž obě tyto operace jsou vysoce rizikové operace.

Přístroje vyvinuté Cambridge by mohly léčit poranění páteře bez nutnosti operace mozku, což by bylo pro pacienty bezpečnější.

Zatímco takové léčby jsou ještě nejméně několik let pryč, vědci říkají, že zařízení by mohla být užitečná v blízké budoucnosti pro monitorování aktivity míchy během operace.

READ  Proč je veřejné zdraví v krizi: hrozby, odchody a nové zákony

Lepší pochopení míchy, kterou je obtížné studovat, by mohlo vést k lepší léčbě řady stavů, včetně chronické bolesti, zánětu a vysokého krevního tlaku.

Výsledky jsou publikovány v časopise Pokrok vědy.

Profesor George Malliaras z katedry inženýrství, který výzkum vedl, řekl: „Mícha je jako dálnice, která přenáší informace ve formě nervových impulsů do mozku a z něj.“

„Poškození míchy přerušuje provoz, což má za následek vážné postižení, včetně nevratné ztráty smyslových a motorických funkcí.“

Schopnost monitorovat signály přicházející do a z míchy by mohla výrazně pomoci při vývoji léčby poranění páteře a mohla by být také užitečná v blízké budoucnosti pro lepší sledování míchy během operace.

„Většina technik pro monitorování nebo stimulaci míchy interaguje pouze s motorickými neurony podél zadní neboli dorzální části míchy,“ řekl Dr. Damiano Barone z oddělení klinických neurověd, který výzkum vedl.

„Tyto metody mohou dosáhnout pouze 20 až 30 procent páteře, takže získáte neúplný obrázek.“

Výzkumníci se inspirovali mikroelektronikou a vyvinuli způsob, jak získat informace z celé páteře zabalením extrémně tenkých, vysoce přesných implantátů po obvodu míchy.

Je to poprvé, kdy je možný bezpečný 360stupňový záznam míchy, protože předchozí metody 360stupňového monitorování používaly elektrody, které pronikly do páteře, což mohlo způsobit poranění páteře.

Biokompatibilní zařízení vyvinutá společností Cambridge – která mají tloušťku několika milióntin metru – jsou vyrobena pomocí pokročilé fotolitografie a technik nanášení tenkých vrstev a vyžadují minimální výkon.

Zařízení zachycují signály putující podél axonů nebo nervových vláken míchy, což umožňuje signály zaznamenat. Tenkost přístrojů znamená, že mohou zaznamenávat signály, aniž by došlo k poškození nervů, protože nepronikají do samotné míchy.

„Byla to obtížná operace, protože jsme nikdy předtím páteřní implantáty tímto způsobem neprováděli a nebylo jasné, zda je můžeme bezpečně a úspěšně umístit kolem páteře,“ řekl Malliaras.

READ  Tropická bouře Elsa zdržuje návrat draka SpaceX na Zemi

„Ale kvůli nedávným pokrokům v inženýrství a neurochirurgii se planety srovnaly a my jsme v této důležité oblasti učinili významný pokrok.“

Přístroje byly implantovány metodou vhodnou pro běžné chirurgické zákroky tak, aby mohly být umístěny pod míchu bez jejího poškození. V testech provedených na myších modelech vědci úspěšně použili zařízení ke stimulaci pohybu končetin.

Zařízení vykazovala velmi nízkou dobu odezvy, což znamená, že jejich reakční doba byla blízká lidské reflexní akci. Další testy na modelech lidských mrtvol ukázaly, že zařízení lze úspěšně implantovat lidem.

Vědci tvrdí, že jejich přístup by mohl v budoucnu změnit způsob léčby poranění páteře. Současné pokusy o léčbu poranění páteře zahrnují transplantace mozku a páteře, ale vědci z Cambridge tvrdí, že transplantace mozku nemusí být nutné.

„Pokud má někdo poranění páteře, jeho mozek je v pořádku, ale je to spojení, které je přerušené,“ řekl Baron.

„Jako chirurg chcete jít tam, kde je problém, takže přidání operace mozku k operaci páteře zvyšuje riziko pro pacienta. Můžeme shromáždit všechny informace, které potřebujeme z míchy, mnohem méně invazivním způsobem.“ bude to mnohem bezpečnější přístup k léčbě poranění páteře.

Zatímco léčba poranění páteře je ještě roky vzdálená, v blízké budoucnosti by tato zařízení mohla být užitečná pro výzkumníky a chirurgy, aby se dozvěděli více o této životně důležité, ale nedostatečně prostudované části lidské anatomie nechirurgickým způsobem. Vědci z Cambridge nyní plánují používat zařízení ke sledování nervové aktivity v míše během operace.

„Je téměř nemožné studovat celou míchu přímo u lidí, protože je tak jemná a složitá,“ řekl Baron. „

Monitorování během operace nám pomůže lépe porozumět míše, aniž bychom ji poškodili, což nám zase pomůže vyvinout lepší léčbu stavů, jako je chronická bolest, vysoký krevní tlak nebo zánět. Tento přístup ukazuje obrovský potenciál pomoci pacientům.

READ  Vědci objevili novou formu ledu – může být běžný na vzdálených planetách bohatých na vodu

financování: Výzkum byl částečně podporován Royal College of Surgeons, Academy of Medical Sciences, Health Education England, National Institute for Health Research a Engineering and Physical Sciences Research Council (EPSRC), která je součástí UK Research and Innovation (UKRI). ). ).

O poranění míchy a zprávách z výzkumu neurotechnologií

autor: Sarah Collinsová
zdroj: Cambridge University
sdělení: Sarah Collins – University of Cambridge
obrázek: Obrázek připsán Neuroscience News

Původní vyhledávání: Otevřený přístup.
Flexibilní periferní bioelektronika umožňující 360° záznam a stimulaci míchy„Od George Malliarase a spol. Pokrok vědy


shrnutí

Flexibilní periferní bioelektronika umožňující 360° záznam a stimulaci míchy

Mícha je nezbytná pro přenos motorických a senzorických informací mezi mozkem a periferními systémy. Poranění míchy může vést k vážným následkům, včetně paralýzy a autonomní dysfunkce.

Poskytujeme tenkovrstvou flexibilní elektroniku pro periferní komunikaci s míchou. Tato metoda umožňuje simultánní záznam a stimulaci dorzálního, laterálního a ventrálního traktu pomocí jediného zařízení.

Naše zjištění zahrnují úspěšné zachycení a vyvolání motorických a senzorických signálů u anestetizovaných myší, ověřený systém uzavřené smyčky pro přemostění kompletních poranění míchy a ověření integrity zařízení u volně se pohybujících hlodavců. Dále ukazujeme potenciální lidské využití prostřednictvím modelu mrtvoly.

Tato metoda vidí jasnou cestu na kliniku pomocí materiálů a chirurgických postupů, které zmírňují rizika během procesu implantace a zachovávají integritu pupeční šňůry.

You May Also Like

About the Author: Waldo Kemp

"Hudební učenec. Spisovatel. Zlý slanina evangelista. Hrdý twitter narkoman. Myslitel. Milovník internetu. Jemně okouzlující hráč."

Napsat komentář

Vaše e-mailová adresa nebude zveřejněna. Vyžadované informace jsou označeny *