Изследователите са показали, че електронно устройство може да открие и прекрати епилептичните припадъци, когато се имплантира в мозъка на мишки
Нашата мозък клетки, наречени неврони, или възбуждат, или инхибират други неврони около тях да изпращат съобщения. Съществува деликатен баланс между неврони, които „възбуждат“ и тези, които „спират“ предаването на съобщения. При състоянието, наречено епилепсия – хронично мозъчно разстройство, което засяга хора от всички възрасти и пол – невроните в мозъка на човек започват да се задействат и сигнализират на съседните неврони да се задействат едновременно. Това води до ескалиращ ефект, който води до дисбаланс между „вълнуваща“ и „спираща“ дейност. Счита се, че основната причина за тази електрическа активност са сложни химични промени, които настъпват в нервните клетки. Припадък се получава, когато електрическите импулси излязат от нормалните си граници. Припадъкът засяга съзнанието или моторния контрол на човек. Самите гърчове не са заболяване, а са признаци на различни нарушения в мозъка. Някои припадъци не са забележими, но някои са неработоспособни за човек. Въпреки че има няколко вида припадъци, горният тип е свързан с епилепсия. Епилепсията е едно от най-често срещаните неврологични заболявания, от които страдат около 50 милиона души по света. Най-често срещаното лечение на епилепсия е използването на епилептичен лекарства като бензодиазепини, които не само имат драстични странични ефекти, но са и неефективни за предотвратяване на припадъци при 30 процента от пациентите с епилепсия. Хората с епилепсия и техните семейства трябва да се сблъскат със стигма и дискриминация, свързани с това заболяване, особено в страните с ниски и средни доходи.
Екип от британски и френски изследователи от университета в Кеймбридж, Националната висша школа на мините и INSERM са показали електронно устройство, което при имплантиране в мозъка на мишки е било в състояние да открие първите признаци на припадък. След това откриване той успя да достави естествен мозъчен химикал в мозъка, който след това попречи на припадъка да продължи по-нататък. Иновативното им проучване е публикувано в Научни постижения.
The electronic device is thin, soft, flexible and made of органичен films allowing it to interface well with human tissue. It is also safe as does minimal damage to the brain. The electrical properties of these органичен films make them ideally suited for such medical applications where interface with living tissue is needed. The neurotransmitter or drug in the device targets the origin point of the seizure and thereby signals neurons to discontinue firing. This causes the seizure to stop. A neural probe was used to transport this neurotransmitter to the affected part of the brain. This probe incorporates a mini ion pump and electrodes which monitor brain activity for potential seizure. When probe electrodes detect a neural signal belonging to a seizure, ion pump gets activated which then creates an electric field. This electric field enables drug movement across an ion exchange membrane from an internal reserve to outside of the electronic device by a process called electrophoresis which technically allows patients to control dosage and timing of the neurotransmitter drug in a more precise manner. The exact quantity of the drug to be released can be based according to strength of the electric field. This innovative method takes care of ‘when’ and ‘how’ much drug needs to be delivered for a specific patient. The drug is delivered without any added solvent solution which helps in preventing any damage to the surrounding tissue. The drug interacts efficiently with cells just outside of the device. Researchers found that only a small amount of drug was required to prevent seizures and this amount was accounted as no more than 1 percent of the entire drug which was initially added into the device. This is helpful as the device will need not to be refilled for lengthy durations. The drug used in this particular study was a native neurotransmitter in our body and it was seamlessly consumed by natural developments in the brain immediately upon its release. This suggests that the treatment described should reduce or even eradicate any undesired drug side effects.
Изследването трябва да се проведе по-задълбочено при мишки, за да се преценят потенциалните странични ефекти, след което може да се проведе съответно проучване при хора. Може да мине известно време, може би няколко години, преди това устройство да се появи на пазара за обществена употреба. Също така трябва да се проучи дали такова устройство може да предотврати припадъците. Ако тази техника успее, тя може да революционизира лекарствата за епилепсия и също така да помогне при други подобни заболявания. Има надежда, че подобен подход може да се използва за редица други неврологични заболявания, включително мозъчни тумори, инсулти и болест на Паркинсон.
***
{Можете да прочетете оригиналната изследователска статия, като щракнете върху връзката DOI, дадена по-долу в списъка с цитирани източници}
Източник (и)
Proctor CM et al. 2018. Електрофоретично доставяне на лекарство за контрол на припадъци. Наука Авансите. 4 (8). https://doi.org/10.1126/sciadv.aau1291
***
