eng
Просмотры: 438
21.04.2022
Уже более поколения разрабатывается несколько видов медицинских нейропротезов, которые улучшили жизнь тысяч людей.
Например, кохлеарные имплантаты восстановили функциональный слух у людей с тяжелыми нарушениями слуха.
Дальнейшие достижения в области двигательных нейропротезов пытаются восстановить двигательные функции у людей с тетраплегией, потерей конечностей и параличом ствола мозга. В настоящее время ученые работают над различными видами интерфейсов мозг-машина для восстановления движений и частичной сенсорной функции. Одним из таких устройств является "Ipsihand", который позволяет парализованной руке двигаться. Устройство работает путем обнаружения намерений получателя в виде электрических сигналов, тем самым вызывая движение руки.
Недавно разработана годовая программа нейрореабилитации походки, в которой используется система визуально-тактильной обратной связи в сочетании с физическим экзоскелетом и управляемыми искусственными исполнительными механизмами во время ходьбы. Эта программа была опробована на восьми пациентах, которые отметили улучшения в движении нижних конечностей и соматической чувствительности.
Хирургически установленные электродные имплантаты также уменьшили симптомы тремора у людей с болезнью Паркинсона.
Несмотря на то, что нейропротезирование дает существенные преимущества, у него есть и свои недостатки. Во-первых, электродные имплантаты в мозг подвержены деградации, что приводит к необходимости установки новых имплантатов раз в несколько лет. Во-вторых, как и при любой другой операции, имплантированные электроды могут вызвать послеоперационную инфекцию и образование глиальных рубцов. Кроме того, одно из исследований показало, что нейробиологическая эффективность имплантата зависит от скорости его введения.
Но что если люди разработают нейропротез, который сможет обойти медицинские проблемы инвазивных нейропротезов? Вместо того, чтобы подключать устройства к нейронным сетям, возникла идея подключить нейропротез напрямую с нейронами человека. Такой нейропротез мог бы радикально оптимизировать лечение нейродегенеративных заболеваний и травм мозга, а также, возможно, даже улучшить когнитивные способности.
Международная группа исследователей разработала недавно нейропротез на основе нанотехнологий, о чем было опубликовано в журнале Frontiers in Neuroscience ("Integration of Nanobots Into Neural Circuits As a Future Therapy for Treating Neurodegenerative Disorders").
Интересной особенностью нейропротеза с наноботами является то, что он был заимствован из природы посредством эндомикоризы – одного из типов симбиоза растения и гриба, которому более четырехсот миллионов лет. В процессе эндомикориза грибы используют многочисленные нитевидные выступы, называемые мицелием, которые проникают в корни растений, образуя колоссальные подземные сети с близлежащими корневыми системами. Во время этого процесса грибы забирают жизненно важные для себя питательные вещества, одновременно защищая корни растений от инфекций. Именно поэтому нанонейропротез получил название "интерфейс лиганда эндомикоризы", или сокращенно "ELI". Перспективы использования такой природоподобной технологии открывают широкие возможности в биомедицине и биопротезировании.
Дальнейшие достижения в области двигательных нейропротезов пытаются восстановить двигательные функции у людей с тетраплегией, потерей конечностей и параличом ствола мозга. В настоящее время ученые работают над различными видами интерфейсов мозг-машина для восстановления движений и частичной сенсорной функции. Одним из таких устройств является "Ipsihand", который позволяет парализованной руке двигаться. Устройство работает путем обнаружения намерений получателя в виде электрических сигналов, тем самым вызывая движение руки.
Недавно разработана годовая программа нейрореабилитации походки, в которой используется система визуально-тактильной обратной связи в сочетании с физическим экзоскелетом и управляемыми искусственными исполнительными механизмами во время ходьбы. Эта программа была опробована на восьми пациентах, которые отметили улучшения в движении нижних конечностей и соматической чувствительности.
Хирургически установленные электродные имплантаты также уменьшили симптомы тремора у людей с болезнью Паркинсона.
Несмотря на то, что нейропротезирование дает существенные преимущества, у него есть и свои недостатки. Во-первых, электродные имплантаты в мозг подвержены деградации, что приводит к необходимости установки новых имплантатов раз в несколько лет. Во-вторых, как и при любой другой операции, имплантированные электроды могут вызвать послеоперационную инфекцию и образование глиальных рубцов. Кроме того, одно из исследований показало, что нейробиологическая эффективность имплантата зависит от скорости его введения.
Но что если люди разработают нейропротез, который сможет обойти медицинские проблемы инвазивных нейропротезов? Вместо того, чтобы подключать устройства к нейронным сетям, возникла идея подключить нейропротез напрямую с нейронами человека. Такой нейропротез мог бы радикально оптимизировать лечение нейродегенеративных заболеваний и травм мозга, а также, возможно, даже улучшить когнитивные способности.
Международная группа исследователей разработала недавно нейропротез на основе нанотехнологий, о чем было опубликовано в журнале Frontiers in Neuroscience ("Integration of Nanobots Into Neural Circuits As a Future Therapy for Treating Neurodegenerative Disorders").
Интересной особенностью нейропротеза с наноботами является то, что он был заимствован из природы посредством эндомикоризы – одного из типов симбиоза растения и гриба, которому более четырехсот миллионов лет. В процессе эндомикориза грибы используют многочисленные нитевидные выступы, называемые мицелием, которые проникают в корни растений, образуя колоссальные подземные сети с близлежащими корневыми системами. Во время этого процесса грибы забирают жизненно важные для себя питательные вещества, одновременно защищая корни растений от инфекций. Именно поэтому нанонейропротез получил название "интерфейс лиганда эндомикоризы", или сокращенно "ELI". Перспективы использования такой природоподобной технологии открывают широкие возможности в биомедицине и биопротезировании.
Комментарии читателей
