Что касается мозговых имплантатов, разрыв между научной фантастикой и реальностью по-прежнему огромен. За исключением нескольких тестов, показывающих, что парализованные люди управляют роботами своим разумом, а обезьяны играют в понг своим умом, большая часть исследований в этой области все еще находится в зачаточном состоянии.
Эта разработка, однако, чертовски интересна: это интерфейс, который может обнаруживать болевые сигналы в одной части мозга и немедленно реагировать, стимулируя другую часть мозга для облегчения этой боли.
Имплант головного мозга, облегчающий боль
Система называется замкнутым интерфейсом мозг-машина. Подобные устройства уже были протестированы для обнаружения и лечения припадков, но они впервые используются для лечения боли.
Предлагаемое в исследовании экспериментальное устройство взаимодействует с двумя областями мозга. Группа электродов воспринимает и декодирует болевые сигналы в передней поясной коре головного мозга, в то время как система оптогенетический стимулирует пирамидные нейроны в предлимбической области префронтальной коры, чтобы облегчить боль.
Это создает цикл нейробиоуправления в реальном времени, который подавляет боль по мере ее возникновения.
Может ли он стать своеобразным «наркотиком»?
Цзин Ван, старший автор нового исследования, считает, что автоматизированный характер системы снизит риск чрезмерного использования или снижения чувствительности, поскольку субъекты не могут контролировать активацию механизма. Система направлена на подавление обработки боли в мозге, поэтому она не связана с областями опиоидного вознаграждения, которые, как известно, вызывают проблемы с зависимостью.
Лабораторные тесты на боль
В тестах на грызунах исследователи сообщают, что устройство эффективно обнаруживает болевые ощущения. 80% времени. Был эффективно обнаружен целый ряд факторов, от механической или термической боли до воспалительной и невропатической боли.
Эффективность системы продемонстрировала также серия реакций, в том числе и поведенческих. Один тест, например, показал, что животные все меньше и меньше убирали лапы от источника боли. Явный признак того, что интенсивность ощущений действительно снижена устройством.
Наши результаты показывают, что этот имплант предлагает эффективную стратегию обезболивания. Даже в тех случаях, когда симптомы традиционно трудно обнаружить или контролировать.
Цзин Ван
Что происходит
Конечно, это исследование также является экспериментальным. Создание какого-то имплантата, мгновенно облегчающего боль у человека, не за горами. Это было бы революционно, невероятно.
Чтобы внедрить этот тип технологий в человеческий мозг, еще предстоит преодолеть физиологические препятствия.
У людей нет четко очерченных областей мозга, которые индивидуально управляют и обрабатывают боль, поэтому необходимы дальнейшие исследования, чтобы определить идеальные области для систем обнаружения и лечения.
Также неизбежно, что общая стимуляция мозга в некоторых областях имеет побочные эффекты, которые необходимо исследовать.
Тем не менее, эта концептуальная демонстрация указывает на невероятный диапазон будущих возможностей мозговых имплантатов с обратной связью, которые отслеживают любое количество различных входных данных в режиме реального времени и обеспечивают мгновенную терапевтическую нейромодуляцию в ответ.
Важность этого исследования
Подобные системы также могут лечить многие психические расстройства.
Результаты показывают, что это устройство может помочь исследователям лучше понять, как боль воздействует на мозг. Другие психоневрологические расстройства, такие как тревога, депрессия и посттравматический стресс, могут положить конец наносимому ими ущербу в будущем устройстве.
