Мозъчният имплант DOT може да помогне на хора с неврологични нарушения

Акценти

Учени от американския университет Rice създадоха мозъчен имплант с размер на грахово зърно за лечение на неврологични заболявания*. Устройството е наречено DOT (Digitally programmable Over-brain Therapeutic). То може да помогне и на пациенти с депресия, която не се повлиява от медикаменти, или с друго психично разстройство. В сравнение с останалите технологии, невростимулацията чрез DOT е много по-лесна и безопасна.

Джейкъб Робинсън, професор по електрически и компютърен инженеринг и биоинженеринг, пояснява: „Разработеното от нас устройство с размер на грахово зърно може да активира моторната кора, което позволява на човека да движи ръката си.“

Резултатите от изследването са публикувани в списание Science Advances.

Напрежение от 14,5 волта при стимулация на мозъка

Новият имплант няма нужда от голяма батерия и дълги жици, за да работи, което го прави още по-леснодостъпен за пациентите. Той се базира на магнитно-електрическа технология, която превръща магнитните полета в електрически импулси. Технологията улеснява допълнително използването на мозъчния имплант DOT, тъй като дава възможност за безжично захранване по време на самата стимулация.

Джошуа Уудс, студент по електроинженеринг, допълва: “На практика устройството може да се презарежда с помощта на външен трансмитер, която означава, че то няма нужда от батерия.“
DOT е миниатюрен (ширина 9 мм), но въпреки това може да осигури напрежение от 14,5 волта за стимулацията на конкретна мозъчна област.

>>> Мозъчен имплант помага на парализиран мъж да проходи

Имплантирането на DOT устройството отнема 30 минути

Процедурата отнема не повече от половин час, като имплантът може да се постави в костта, която е разположена над самия мозък, или в дура матер – твърдата мозъчна мембрана в основата на черепа.
Учените добавят, че DOT е миниатюрен, а разрезът – едва забележим. Друго предимство на устройството е, че поставянето му не изисква хоспитализация и проследяване на пациента и той може да се прибере у дома още в същия ден.

Оценка на ефективността на импланта DOT

За да оцени ефективността на мозъчния имплант, екипът решава да го тества за кратък период от време върху човек. DOT е имплантиран в моторната кора, която контролира волевите движения. Благодарение на стимулацията пациентът успява да извърши движение с ръката си.

Добра съвместимост с мозъчната тъкан

Във втората фаза от своето проучване инженерите поставят иновативното устройство в мозъка на прасе, като този път целта е да проследят дългосрочния ефект от неговата работа. Те установяват, че имплантът работи стабилно в продължение на цели 30 дни, което доказва, че е съвместим с мозъчната тъкан.

Джошуа Уудс пояснява, че досега никой не е постигал такъв успех, защото безжичното захранване на толкова малко устройство не е позволявало изпращането на достатъчно силни и качествени сигнали, които биха могли да стимулират мозъка през дура матер.

Учените се надяват, че пациентите ще могат съвсем скоро да се възползват от DOT, без да се налага да посещават болница, което означава, че ще бъдат напълно самостоятелни и независими.

Проф. Робинсън споделя: „Болният ще може да се прибере у дома, да си сложи специална шапка или преносимо устройство, за да ги свърже с импланта, след което трябва просто да натисне „Включи“ на своя смартчасовник или мобилен телефон. Така ще стартира електрическата стимулация, а тя ще активира невронната дейност в мозъка.“

Специалистът основава стартъп компанията Motif, чиято цел е да ускори пускането на мозъчния имплант на пазара.

*Joshua E. Woods et al. ,Miniature battery-free epidural cortical stimulators.Sci. Adv.10,eadn0858(2024).