Без операций: Как наушник и часы помогут восстановить подвижность после инсульта

Инженеры ETH Zurich разработали носимую систему, которая может помочь пациентам восстановить подвижность после инсульта. Система состоит из часов, чувствительных к движению, и наушника, который задействует нерв, чтобы помочь перенастроить нейронные цепи.


После инсульта нарушенный кровоток вызывает отмирание нейронов головного мозга, что, в свою очередь, снижает подвижность человека. В зависимости от пораженных областей мозга у них могут возникнуть проблемы с такими действиями, как движение конечностей, ходьба, речь или захват и удерживание предметов.

В то время как многие методы лечения сосредоточены на минимизации или устранении повреждений, нанесенных нейронам, другие используют невероятную пластичность мозга — по сути, насколько хорошо он может перестраиваться, чтобы формировать новые связи. Это потенциально может обойти поврежденные участки и восстановить некоторые двигательные функции. Некоторые методы делают это с помощью лекарств, в то время как все больше работ сосредоточено на стимуляции блуждающего нерва.

Этот метод включает в себя использование слабых импульсов электричества для поражения основных нервов в парасимпатической нервной системе, которая контролирует бессознательные функции организма, такие как частота сердечных сокращений и пищеварение. VNS был протестирован для лечения таких различных заболеваний, как эпилепсия, депрессия, хроническое расстройство желудка, ревматоидный артрит и даже само старение.

Пациенты часто подвергаются хирургической процедуре под общим наркозом, чтобы имплантировать небольшое устройство, которое стимулирует блуждающий нерв, но это, конечно, довольно инвазивно. Новая система ETH Zurich, получившая название Smart VNS, разработана для упрощения использования за счет превращения ее в съемное носимое устройство, состоящее из наушника и часов с отслеживанием движения.




— Паулюс Вискайтис, один из разработчиков системы.

Тем временем часы отслеживают движения конечностей с помощью инерциальных измерительных блоков-акселерометров (IMU), подобные можно найти в смартфоне, и когда они обнаруживают движение, дают команду наушнику закреплением, чтобы научить мозг находить новые способы выполнения движений, нарушенных инсультом. Таким образом, пользователь носил часы на пораженной конечности, и когда он успешно перемещал их, результирующий электрический импульс усиливал нейронную связь, которая делала возможным это движение.



Со временем мозг должен научиться лучше выполнять эти движения, помогая пациентам быстрее и эффективнее восстанавливать моторные функции. Результаты были многообещающими в более инвазивных имплантатах VNS, поэтому команда надеется, что в их эксперименте они могут быть такими же. Более того, лечение может быть выполнено пациентом самостоятельно без необходимости медицинского наблюдения, в отличие от других имплантатов для стимуляции. Система Smart VNS также может сохранять данные об успехах пациентов на смартфоне, поэтому физиотерапевты могут удаленно отслеживать их в деталях.

Команда планирует провести дополнительные тесты на здоровых людях, прежде чем начинать клинические испытания.