دستگاه الکترونیکی که در مغز قرار دارد می تواند تشنج را متوقف کند

محققان با موفقیت نشان دادند که یک دستگاه الکترونیکی به طور مستقیم در مغز می تواند تشخیص، توقف و حتی جلوگیری از تشنج های صرعی را شناسایی کند.

محققان از دانشگاه کمبریج، École Nationale Supérieure de Mines و INSERM در فرانسه، دستگاه را به مغز موشها تزریق کردند و وقتی اولین سیگنال تشنجی تشخیص داده شد، یک ماده شیمیایی مغز مادری به وجود آمد که تشنج را از پیشرفت نتایجی که در مجله Science Advances گزارش شده است نیز می تواند به سایر شرایط از جمله تومور مغزی و بیماری پارکینسون اعمال شود.

این کار نشان دهنده پیشرفت دیگری در توسعه الکترونیک نرم و انعطاف پذیر است که با بافت انسان همخوانی دارد. پروفسور جورج مالياراس، پروفسور پرنس فيليپ استاد فناوري در دانشکده مهندسي کمبریج، که اين پژوهش را هدايت کرد، گفت: “اين فيلم های نازک ، باعث خسارت زيادی در مغز مي شوند و خواص الکتريکی آنها برای اين نوع برنامه ها مناسب است.”

در حالی که انواع مختلف تشنج ها وجود دارد، در اکثر بیماران مبتلا به صرع، نورون ها در مغز شروع به شلیک می کنند و سیگنال های نورونی همسایه را نیز به آتش می زنند، در اثر گلوله ای که می تواند آگاهی و کنترل موتور را تحت تأثیر قرار دهد. صرع معمولا با داروهای ضدویروسی درمان می شود، اما این داروها اغلب عوارض جانبی جدی دارند و از سه مورد از 10 بیمار جلوگیری می کنند.

در کار فعلی، محققان از یک انتقال دهنده عصبی استفاده کرده اند که به عنوان ترمز در منبع تشنج عمل می کند، که اساسا به عصب ها می گوید که برای جلوگیری از شلیک و پایان دادن به تشنج، به آنها نرسیده است. این دارو توسط یک پروب عصبی شامل یک پمپ یونی کوچک و الکترودها برای کنترل فعالیت عصبی به منطقه آسیب دیده مغز تحویل داده می شود.

هنگامی که سیگنال عصبی تشنج بوسیله الکترود تشخیص داده می شود، پمپ یون فعال می شود و یک میدان الکتریکی ایجاد می کند که دارو را در یک غشای تبادل یونی و خارج از دستگاه حرکت می دهد، پروسه ای شناخته شده به عنوان الکتروفورز می باشد. مقدار دارو را می توان با تنظیم قدرت میدان الکتریکی کنترل کرد.

دکتر کریستوفر پروستور، محقق دپارتمان تحقیقاتی در این باره گفت: “علاوه بر اینکه قادر به کنترل دقیقا چه زمانی و چه مقدار از مواد مخدر تحویل داده می شود، در مورد این رویکرد ویژه است که مواد مخدر بدون دستگاه هیچ اتفاقی بیرون می آیند.” گروه مهندسی “این مانع آسیب به بافت اطراف می شود و اجازه می دهد تا مواد مخدر با سلول های بلافاصله خارج از دستگاه ارتباط برقرار کند.”

محققان دریافتند که تشنج ها می توانند با دوزهای نسبتا کوچک از دارو جلوگیری کنند که کمتر از 1٪ کل مقدار دارو مصرف شده در دستگاه را شامل می شود. این به این معنی است که دستگاه باید بتواند برای مدت طولانی حتی بدون نیاز به دوباره پر کردن آن کار کند. آنها همچنین شواهدی را دریافت کردند که دارو تحویل داده شده، که در واقع یک انتقال دهنده عصبی است که بومی بدن است، طی چند دقیقه از طریق فرایندهای طبیعی مغز مورد استفاده قرار گرفت که محققان می گویند باید به کاهش عوارض جانبی از درمان کمک کند.

اگر چه نتایج اولیه امیدوار کننده است، درمان بالقوه برای چندین سال در دسترس انسانها نیست. محققان بعدی قصد دارند تا اثرات طولانی مدت دستگاه را در موش بررسی کنند.

Malliaras تاسیس یک مرکز جدید در کمبریج است که قادر خواهد بود نمونه اولیه این دستگاه های تخصصی را که می تواند برای طیف وسیعی از شرایط مورد استفاده قرار گیرد. اگر چه دستگاه در یک مدل حیوانی از صرع آزمایش شده بود، همان تکنولوژی به طور بالقوه می تواند برای سایر شرایط عصبی، از جمله درمان تومورهای مغزی و بیماری پارکینسون استفاده شود.

منبع:

موارد ارائه شده توسط دانشگاه کمبریج