Nauka
Astronomia AI zmienia badania Słońca. Będzie szybciej i precyzyjniej
03 grudnia 2024
Leczenie zaburzeń neurologicznych zwykle wymaga interwencji neurochirurga, co niesie ze sobą ryzyko, zwłaszcza w przypadku procedur dotyczących mózgu. Aby je zminimalizować, naukowcy opracowali nową metodę, która umożliwia skuteczną terapię z wykorzystaniem stymulacji mózgu przy minimalnej ingerencji chirurgicznej.
Zaburzenia neurologiczne to schorzenia wpływające na układ nerwowy, który odpowiada za wszystkie funkcje organizmu – od oddychania i mówienia po myślenie i ruch. Ich przyczyny mogą obejmować urazy, infekcje, czynniki genetyczne lub stres. W zależności od rodzaju niektóre zaburzenia wymagają zaawansowanych metod terapii, takich jak stymulacja mózgu, podczas gdy inne można kontrolować za pomocą leków i standardowych terapii. To jak naprawa centralnego komputera organizmu, którym jest mózg i układ nerwowy.
Naukowcy z Uniwersytetu Rice oraz Uniwersytetu Teksańskiego opracowali przełomową technikę leczenia zaburzeń neurologicznych. Co więcej, metoda ta umożliwia również diagnozowanie. Wszystko odbywa się przy minimalnej ingerencji chirurgicznej. Wyniki badań zostały opublikowane w czasopiśmie Nature Biomedical Engineering.
Obecnie diagnostyka i leczenie chorób układu nerwowego często wymagają wywiercenia otworu w czaszce.
Nowa metoda opracowana przez amerykańskich naukowców umożliwia tzw. rejestrację elektryczną. Pozwala także na stymulację struktur nerwowych mózgu i rdzenia kręgowego za pośrednictwem płynu mózgowo-rdzeniowego. Metoda ta, nazwana interfejsem endocisternalowym (ECI), rewolucjonizuje dotychczasowe podejście.
Polecamy: Jak implanty umieszczone w mózgu leczą depresję?
„Dzięki wykorzystaniu ECI możliwe jest jednoczesne monitorowanie licznych struktur mózgu i rdzenia kręgowego, co eliminuje konieczność otwierania czaszki. Takie podejście znacząco ogranicza ryzyko komplikacji, które często towarzyszą standardowym metodom chirurgicznym” – wyjaśnia Jacob Robinson, z Uniwersytetu Rice.
Metoda ECI różni się od dotychczasowych technik. Wymaga jedynie prostego nakłucia lędźwiowego w dolnej części pleców, gdzie znajdują się tzw. cisterny – obszary w rdzeniu kręgowym wypełnione płynem mózgowo-rdzeniowym. To właśnie przez te przestrzenie lekarz wprowadza elastyczne narzędzie medyczne lub elektrodę, wykorzystując płyn jako środek transportu do mózgu pacjenta.
„To innowacyjna metoda, która jako pierwsza umożliwia jednoczesne połączenie interfejsu neuronowego z mózgiem i rdzeniem kręgowym. Proces ten odbywa się za pomocą prostego nakłucia lędźwiowego. Rozwiązanie to otwiera nowe możliwości w leczeniu neurologicznym, takich jak rehabilitacja poudarowa, monitorowanie napadów padaczkowych oraz inne zastosowania terapeutyczne” – podkreśla Peter Kan z Uniwersytetu Teksańskiego.
Zanim metoda stymulacji mózgu mogła zostać uznana za bezpieczną, przeprowadzono szczegółowe badania. W pierwszej fazie, przy użyciu rezonansu magnetycznego, zmierzono i scharakteryzowano przestrzeń śródpiersiową oraz obszary wypełnione płynem mózgowo-rdzeniowym u pacjentów. Następnie metoda została przetestowana na dużych zwierzętach, takich jak owce, aby zweryfikować możliwość jej zastosowania w praktyce.
Analizy wykazały, że elektrody cewnika można z powodzeniem wprowadzić do komór mózgu w celu stymulacji elektrycznej. Dzięki implantowi magnetoelektrycznemu naukowcy zarejestrowali sygnały elektrofizjologiczne, w tym aktywację mięśni oraz rdzenia kręgowego.
Polecamy: HOLISTIC NEWS: Rozmowy z chorymi na demencję są trudne. Polski wynalazek je ułatwi #obserwacje
Wstępne wyniki badań są obiecujące. Po 30 dniach od wszczepienia elektrody za pomocą ECI pozostawała ona w pełni funkcjonalna. Interfejs endocisternalowy stanowi nowy etap w rozwoju neurochirurgii. Eliminuje konieczność stosowania bardziej ryzykownych metod, takich jak wszczepianie elektrod bezpośrednio w tkankę nerwową. Dzięki temu metoda może być dostępna dla większej liczby pacjentów, przy zachowaniu wysokiej skuteczności i bezpieczeństwa.
„Ta technologia wprowadza nowy sposób myślenia o prostych i bezpiecznych interfejsach neuronowych. Dzięki niej ryzyko związane z wszczepianymi urządzeniami jest mniejsze, co sprawia, że może z niej korzystać większa liczba pacjentów” – podsumowuje Josh Chen, główny autor badania.
Polecamy: Implanty wczepione w mózg mogą leczyć uzależnienia