Человеческий мозг защищен естественной крепостью: черепом. До сих пор, чтобы получить доступ к мозгу, необходимо было преодолеть этот защитный барьер. Но новая технология меняет правила игры. Команда исследователей из университет Райс и делльМедицинский филиал Техасского университета разработала новый нейронный интерфейс, который позволяет ему достигать мозга через спинномозговую жидкость. Это прорыв, который может радикально изменить лечение неврологических заболеваний.
Как работает нейронный интерфейс ECI
Система, названная ECI (Эндоцистернальный интерфейс), использует спинномозговую жидкость.1 как естественные ворота в нервную систему. Через простая поясничная пункция в нижней части спиныврачи могут ввести гибкий катетер, который достигает как головного, так и спинного мозга.
Настоящая инновация заключается в использовании миниатюрная биоэлектроника работает по магнитоэлектрической технологии. Вся беспроводная система может быть реализована посредством минимально инвазивной чрескожной процедуры. Гибкие катетерные электроды можно свободно проводить из субарахноидального пространства спинного мозга в желудочки головного мозга.
Валидация метода
Профессор Джейкоб Робинсон и профессор Питер Кан провели обширные испытания для проверки этой технологии. Команда впервые охарактеризовала эндоцистернальное пространство, измерив ширину субарахноидального пространства у пациентов с помощью МРТ. Затем они провели эксперименты на крупных животных (точнее, на овцах), чтобы проверить возможность нового нейронного интерфейса. Результаты были опубликованы в журнале Природа Биомедицинская инженерия.
Многообещающие результаты для будущего нейрохирургии
Эксперименты показали, что катетерные электроды можно успешно вводить в желудочковые пространства и на поверхность мозга для электрической стимуляции. Используя магнитоэлектрический имплантат, исследователи смогли записать электрофизиологические сигналы, такие как активация мышц и потенциалы спинного мозга.
Предварительные результаты по безопасности особенно обнадеживают: ECI остался работоспособным с минимальными повреждениями до 30 дней после хронической имплантации в головной мозг. Это значительный шаг вперед по сравнению с традиционными эндоваскулярными нейронными интерфейсами.
Терапевтические перспективы
второй Джош Чен, бывший студент университет Райс и первый автор исследования, эта технология создает новую парадигму прийти к минимально инвазивным нейронным интерфейсам. Потенциальные применения многочисленны: от постинсультной реабилитации до мониторинга эпилепсии. В отличие от эндоваскулярных интерфейсов, которые требуют антитромботических препаратов и ограничены размером и расположением кровеносных сосудов, ECI предлагает более широкий доступ к нервным мишеням без необходимости использования специальных препаратов. Это может сделать неврологические методы лечения доступными для гораздо большего числа пациентов.
На пути к менее инвазивной нейрохирургии
Исследование открывает путь к совершенно новому подходу. ECI представляет собой первый зарегистрированный метод, который позволяет нейронному интерфейсу одновременно получить доступ к головному и спинному мозгу посредством простой люмбальной пункции. Это нововведение может переопределить сферу нейрохирургии, сделав операции менее рискованными и более доступными. Будущее неврологической терапии может быть гораздо менее инвазивным (кроме отверстия черепа и «зашитые головы»), чем мы когда-либо могли себе представить.
