DCMedical хвороба Паркінсона; та епілепсія, що лікується стимулятором мозку
Новий нейростимулятор, розроблений інженерами з Каліфорнійського університету, може стимулювати електричний струм у мозку і може використовуватися як лікування для пацієнтів з неврологічними розладами, такими як епілепсія та хвороба Паркінсона. Бездротовий кардіостимулятор складається з пристрою, розміщеного поза головою, кожна мікросхема якого може контролювати електричну активність від 64 електродів, розташованих у мозку.
Пристрій під назвою WAND працює як "кардіостимулятор", але для мозку, контролюючи електричну активність мозку та забезпечуючи електростимуляцію, якщо виявляє щось погане.
,Ці пристрої можуть бути надзвичайно ефективними для запобігання тремтіння або виснажливих нападів у пацієнтів з різними неврологічними станами. Електричні сигнали, що передують кризі або тремтіння, можуть бути надзвичайно тонкими, а частота та потужність електричної стимуляції, необхідні для їх запобігання, настільки ж чутливі. Перш ніж ці апарати працюватимуть оптимально, можуть знадобитися роки коригувань лікарями. WAND - це бездротовий пристрій для нейромодуляції без артефактів, він одночасно бездротовий і автономний, що означає, що коли він навчиться розпізнавати ознаки тремору або судом, він може самостійно регулювати параметри стимуляції, щоб запобігти небажаним рухам. І оскільки це замкнутий цикл, тобто він може стимулювати та реєструвати одночасно, він може коригувати ці параметри в режимі реального часу ", - сказав Ріккі Мюллер, професор електротехніки та інформатики в Університеті Берклі.
WAND може реєструвати електричну активність більше 128 каналів або 128 точок у мозку порівняно з вісьмома каналами інших систем із замкнутим циклом. Щоб продемонструвати можливості пристрою, команда використовувала WAND для розпізнавання та затримки певних рухів рук у резус-макак. Процес пошуку правильної терапії для пацієнта надзвичайно дорогий і може зайняти роки. Значне зменшення витрат та тривалості може призвести до набагато кращих результатів та доступності.
В даний час стимулятори мозку або припиняють запис, забезпечуючи електростимуляцію, або записують іншу частину мозку, звідки застосовується стимуляція.
,Для забезпечення терапії на основі стимуляції із замкнутим циклом, що є основною метою для людей із хворобою Паркінсона та епілепсією та для різних неврологічних розладів, дуже важливо як виконувати нейрофіксацію, так і одночасно стимулювати, і в даний час не роблять їх єдиними комерційний пристрій ", - сказала Саманта Сантакруз, професор Техаського університету.
Дослідники з Cortera Neurotechnologies, Inc., очолювані Ріккі Мюллером, розробили індивідуальні інтегральні схеми WAND, які можуть реєструвати повний сигнал як від тонких мозкових хвиль, так і від сильних електричних імпульсів. Ця конструкція дозволяє WAND знижувати сигнал від електричних імпульсів, отримуючи чистий сигнал від мозкових хвиль. Існуючі пристрої налаштовані на запис сигналів лише від нижчих мозкових хвиль і переповнені великими імпульсами стимулювання, що робить такий тип реконструкції сигналу неможливим.
,Оскільки ми можемо стимулювати та фактично реєструвати в одній області мозку, ми точно знаємо, що відбувається, коли ми пропонуємо терапію ", - сказав Мюллер.
У співпраці з професором Яном Рабеї, професором електротехніки та обчислювальної техніки, команда створила платформний пристрій з бездротовими та закритими комп’ютерними можливостями, який можна запрограмувати для використання в різних наукових дослідженнях та клінічних програмах.