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.
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.

Наш наушник излучает тонкие электрические импульсы, чтобы активировать нерв во внешнем ухе, что устраняет необходимость в хирургической процедуре
— 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.
Наши новостные каналы
Подписывайтесь и будьте в курсе свежих новостей и важнейших событиях дня.
Рекомендуем для вас
3700-летний вирус, спрятанный в средневековых книгах, только что убил 500 тысяч животных
Сколько еще патогенов дремлет в библиотечных хранилищах Европы и России, точно не скажет ни один ученый...
«Этого не должно происходить»: что ученые нашли в облаках Венеры
Там возможны абсолютно другие, просто невероятные формы жизни. И эксперименты это доказали...
Молилась и убивала: какой диагноз ставят Салтычихе психиатры и психологи?
Ученые говорят: феномен жестокости самой страшной помещицы России разгадан, но......
Поделили Москву на «зоны влияния»: генетики рассказали, как живут крысиные «народы» столицы
Почему московские грызуны оказались «неуязвимыми мутантами» и зачем им реки для жизни?...
Супервспышка-1947: тогда Земля избежала триллиона бомб. Но успокоилось ли Солнце?
Астрофизики говорят, что нам очень повезло со звездой. Но шансы на глобальную катастрофу все-таки есть...
Карта 1587 года и Ноев ковчег: почему место совпало с раскопками на Арарате?
Длина «судна», кстати, тоже совпала, и это не может не настораживать...
«Выстрел» прямо в Землю: астрономы обнаружили черную дыру, выбрасывающую струю в сторону нашей планеты
Ученые рассказали, как это поможет разгадать важную космическую тайну...
Камчатка 1000 лет назад: археологи заглянули в исчезнувший мир из космоса
Предков этих людей изгнало мощное извержение вулкана, но через столетия они вернулись в родные земли...
Жизнь за пределами Земли: что рассказала ученым межзвездная комета 3I/ATLAS?
Объект настолько древний, что его возраст крайне сложно представить. И это не единственная загадка пришельца из глубокого космоса...
Нашли тайную комнату в гробнице Тутанхамона: почему там может быть Нефертити?
Если гипотеза подтвердится, это будет крупнейшее археологическое открытие современной эпохи...
Астрономы поймали сигнал из космоса: пришельцы или помеха?
И почему главная проблема в том, что мы мастерски сами себе мешаем за пределами Земли?...
928 разбросанных костей в Гёбекли-Тепе: спустя 30 лет раскопок тайна древнейшего храма наконец-то раскрыта
Однако археологи признаются: от открытия им проще не стало. Напротив, все еще больше запуталось...
Черная смерть — двигатель прогресса: как эпидемия чумы в корне поменяла ход истории в Европе
Неожиданно: книгопечатание, отмена крепостного права, раскол западного христианства — это лишь немногие последствия пандемии...
Тихий океан стал вести странно: молодая вода быстро стареет, а старая, наоборот, молодеет. В чем причина?
Особенно страдает северная часть океана. Но и есть хорошая новость...
Не хуже Тутанхамона: почему сокровища забытых цариц из Ассирии поразили ученых?
Особенно загадочной оказалось гробница II, причем ее тайна до конца не раскрыта и по сей день...
Таинственные пещерные иероглифы в Мексике раскрывают давно потерянную письменность
Оказалось, что разгадки лучше всего искать не в городах, а на склонах гор в глуши...