DCMedical болест на Паркинсон; и епилепсия, лекувана с мозъчен стимулатор
Нов невростимулатор, разработен от инженери от Калифорнийския университет, може да стимулира електрическия ток в мозъка и може да се използва като лечение за пациенти с неврологични нарушения като епилепсия и болест на Паркинсон. Безжичният пейсмейкър се състои от устройство, поставено извън главата, всеки чип от който може да наблюдава електрическата активност от 64 електрода, разположени в мозъка.
Устройството, наречено WAND, работи като „пейсмейкър“, но за мозъка, като наблюдава електрическата активност на мозъка и осигурява електрическа стимулация, ако открие нещо лошо.
,Тези устройства могат да бъдат изключително ефективни за предотвратяване на треперене или инвалидизиращи гърчове при пациенти с различни неврологични състояния. Електрическите сигнали, предшестващи криза или трусове, могат да бъдат изключително фини, а честотата и мощността на електрическата стимулация, необходима за предотвратяването им, са също толкова чувствителни. Може да са необходими години на корекции от лекарите, преди тези устройства да работят оптимално. WAND е безжично устройство за невромодулация без артефакт, едновременно е безжично и автономно, което означава, че след като се научи да разпознава признаците на тремор или конвулсии, може сам да регулира параметрите на стимулация, за да предотврати нежелани движения. И тъй като това е затворен цикъл, което означава, че може да стимулира и записва едновременно, той може да регулира тези параметри в реално време “, каза Рики Мюлер, професор по електротехника и компютърни науки в университета в Бъркли.
WAND може да записва електрическата активност на повече от 128 канала или 128 точки в мозъка, в сравнение с осем канала на други системи със затворен цикъл. За да демонстрира способността на устройството, екипът използва WAND за разпознаване и забавяне на специфични движения на ръцете в резус макаки. Процесът на намиране на подходящата терапия за пациент е изключително скъп и може да отнеме години. Значително намаляване на разходите и продължителността може да доведе до много по-добри резултати и достъпност.
В момента мозъчните стимулатори или спират да записват, докато осигуряват електрическа стимулация, или записват друга част от мозъка от мястото, където се прилага стимулацията.
,За да се осигурят терапии, базирани на стимулация със затворен цикъл, което е основна цел за хората с Паркинсон и епилепсия и за различни неврологични разстройства, е много важно както да се извършват невронни записи, така и едновременна стимулация, като понастоящем не ги правите еднократни търговско устройство ", каза Саманта Сантакруз, професор в Тексаския университет.
Изследователи от Cortera Neurotechnologies, Inc., водени от Рики Мюлер, са проектирали персонализирани интегрални схеми WAND, които могат да записват пълния сигнал както от фини мозъчни вълни, така и от силни електрически импулси. Този дизайн позволява на WAND да намали сигнала от електрически импулси, което води до чист сигнал от мозъчните вълни. Съществуващите устройства са настроени да записват сигнали само от долните мозъчни вълни и са затрупани от големи стимулационни импулси, което прави този тип възстановяване на сигнала невъзможно.
,Тъй като можем да стимулираме и действително да записваме в един и същ регион на мозъка, ние знаем какво точно се случва, когато предлагаме терапия “, каза Мюлер.
В сътрудничество с професор Ян Рабей, професор по електротехника и компютърно инженерство, екипът е изградил платформно устройство с безжични и затворени компютърни възможности, което може да бъде програмирано за използване в различни научни изследвания и клинични приложения.