Российские ученые освоили беспроводную стимуляцию блуждающего нерва

Группа российских ученых, представляющих Сколтех, Институт цитологии и генетики СО РАН и ряд других научных учреждений, осуществила значительное достижение в области нейрофизиологии. Они разработали метод, позволяющий регулировать частоту дыхания и сердечных сокращений у мышей через беспроводную стимуляцию блуждающего нерва. В качестве источника электростимуляции использовались безопасные магнитные микрочастицы, которые выполняли роль миниатюрных электродов в нервной ткани. Об этом сообщила «Газета.Ru» по данным пресс-службы Сколтеха.

Данный подход рассматривается как многообещающая альтернатива хирургически устанавливаемым электродам в мозге, которые применяются в крайних случаях для лечения тяжелых форм эпилепсии и болезни Паркинсона. Кроме того, этот метод исследуется как потенциальная терапия для деменции и хронической боли.

Профессор Глеб Сухоруков, директор Центра био- и медицинских технологий Сколтеха, поделился своими размышлениями по этому поводу: «Несмотря на очевидную пользу, когда держишь такой электрод в руке и смотришь на снимок мозга пациента с пятисантиметровым куском металла внутри, невольно задумываешься, нельзя ли обойтись чем-то менее инвазивным».

Композитные микрочастицы, разработанные учеными, имеют форму хоккейной шайбы и состоят из биоразлагаемого полимера полилактида. Внутри этих частиц размещены множество мелких стержней, изготовленных из оксида железа. В отличие от ранее существовавших аналогов, в которых использовались токсичные металлы, такие как кобальт и никель, новые магнитные частицы полностью биосовместимы.

Процесс активации магнитных частиц довольно прост: как только они вступают в контакт с отдельным нейроном, достаточно применения переменного магнитного поля. Это поле заставляет металлические стержни давить на полимер, который, в свою очередь, генерирует электрический ток при механическом напряжении. В ходе эксперимента ученые хирургически привели частицы в контакт с блуждающим нервом мыши, и возникающие электрические импульсы оказали влияние на дыхание и частоту сердечных сокращений животного.

«Это первый эксперимент на животной модели, демонстрирующий, что нетоксичные магнитные микрочастицы способны модулировать эти непроизвольные процессы. В этом году мы планируем начать моделировать на мышах конкретные заболевания и травмы, в том числе контузию», — добавил Сухоруков.

Кроме того, ранее был обнаружен новый метод, позволяющий выявлять болезнь Альцгеймера до появления первых симптомов.

Читайте также: