Исследователи из Университета Райса создали инновационный нейростимулятор размером с горошину под названием DOT (Digitally programmable Over-brain Therapeutic, “Цифровой программируемый терапевтический мозговой имплант”). Он предлагает альтернативный метод лечения для пациентов с устойчивой к медикаментам депрессией и другими психическими расстройствами.
Безопасная нейростимуляция
В отличие от существующих технологий, DOT обеспечивает более удобный и безопасный способ нейростимуляции. Имплант не требует громоздких батарей и длинных проводов, что делает его малоинвазивным и подходящим для широкого круга пациентов.
«Мы доказали, что наш миниатюрный девайс способен активировать моторную кору головного мозга, вызывая у пациента движение рукой», - говорит Якоб Робинсон, профессор электротехники, компьютерной инженерии и биоинженерии в Университете Райса.
DOT использует технологию магнитоэлектрического преобразования энергии, которая преобразует магнитные поля в электрические импульсы. Благодаря ей, стимулятор получает питание без проводов во время работы.
«Мы избавились от необходимости использовать батарею, заменив ее беспроводной передачей энергии с помощью внешнего передатчика», - отмечает Джошуа Вудс, аспирант по электротехнике в лаборатории Робинсона.
Несмотря на свои размеры (всего 9 миллиметров в ширину), устройство способно выдавать 14,5 вольт стимуляции в определенной области мозга.
Быстрая имплантация
Процедура имплантации занимает всего 30 минут. Врачи устанавливают крошечный девайс в кость черепа над мозгом или на твердую мозговую оболочку (защитную мембрану у основания черепа). Согласно пресс-релизу, как сам имплант, так и разрез практически незаметны, а пациент может вернуться домой в тот же день.
Для оценки эффективности устройства исследователи временно вживили его человеку. Стимуляция определенной области мозга (моторной коры, отвечающей за произвольные движения) вызвала у пациента движение руки.
Кроме того, испытания на свиньях показали стабильность работы DOT в течение 30 дней, что подтверждает его совместимость с мозговой тканью.
«Ранее подобное достижение было невозможно из-за недостаточной мощности и качества сигнала, необходимого для стимуляции мозга через твердую мозговую оболочку при беспроводной передаче энергии для таких миниатюрных имплантов», - говорит Вудс.
В будущем пациенты смогут использовать DOT для лечения в домашних условиях, получив полную автономию в процессе терапии.
«Дома пациенту достаточно будет надеть специальную шапку или другое носимое устройство для питания и управления имплантом. С помощью смартфона или умных часов можно будет активировать электрическую стимуляцию, которая воздействует на определенную нейронную сеть в мозге», - добавляет Робинсон в пресс-релизе.
Для скорейшего выхода устройства на рынок профессор Робинсон основал стартап-компанию Motif.
Результаты исследования опубликованы в журнале Science Advances.
