Імплантований пристрій - трохи схожий на кардіостимулятор - електрично стимулює блукаючий нерв, одночасно пригнічуючи небажану нервову діяльність цілеспрямовано.

Форми стимуляції блукаючого нерва проти хронічного запалення вже успішно випробувані на людях приватною промисловістю з наміром зробити їх доступними для пацієнтів. Але нововведення дослідників із Технологічного інституту Джорджії додає інгібуючий сигнал, який може збільшити клінічну ефективність та терапевтичну користь існуючих методів лікування.

"Ми використовуємо електрод з кілогерцевою частотою, який блокує небажану нервову провідність, на додаток до електрода, який стимулює нервову діяльність", - каже головний дослідник Роберт Бутера, професор, спільно призначений у Школі електротехніки та обчислювальної техніки та на кафедрі біомедичної інженерії. "Ми розташували ці два поряд один з одним, тому блокуючий електрод змушує стимуляцію від стимулюючого електрода рухатися лише в одному напрямку".

Теоретично інновації дослідників можна було б реалізувати порівняно швидко, збільшивши наявні клінічні пристрої. Поки що випробування на щурах дали дуже обнадійливі результати, і вони були досягнуті без вживання більш радикальних заходів, помітних в інших експериментах для оптимізації такого виду лікування, як -от ваготомія, вирізання частини блукаючого стовпа.

«Початкові дослідження на тваринах щодо протизапальних переваг стимуляції блукаючого нерва вдавалися до перетину нервів для досягнення спрямованої стимуляції, а також для підвищення ефективності нервової стимуляції. Але вирізання блукання не є клінічно життєздатним через безліч життєво важливих функцій організму, які він контролює та регулює.

"Наш підхід забезпечує таку саму терапевтичну користь, але також є негайно зворотним, контрольованим і клінічно можливим", - каже провідний дослідник Йогі Патель, аспірант біоінженерії.

"Ми називаємо це віртуальною ваготомією", - каже Бутера.

Патель, Бутера та колеги повідомляють про результати свого дослідження у журналі Наукові доповіді.

Що таке блукаючий нерв?

Щоб зрозуміти, як працює ця нова біоелектронна тонка настройка, почнемо з самого блукаючого нерва.

Він лежить поза хребетним стовпом і проходить двома частинами по передній частині шиї з обох боків. Про це легко забути, тому що, хоча це допомагає вам відчути деякі обмежені відчуття, такі як біль і тепло від жменьки внутрішніх органів, ці відчуття не такі нахабні і поширені, як коли ви простягаєте руку і торкаєтеся чогось рукою.

Ваша довільна або соматична нервова система відповідає за досягнення, дотик і відчуття, а блукаючий нерв належить до вашої мимовільної нервової системи - насправді її називають вегетативною нервовою системою. Хоча ви можете відчувати наслідки менш свідомо, ви не змогли б вижити без блукання.

"Блукаючий нерв передає неймовірну кількість інформації, що стосується стану та функцій вісцеральних органів - вашого травного тракту, вашого серця, легенів, інформації про поживні речовини, які ви їсте - все, що потрібно для гомеостазу (фізіологічний баланс)", - каже Патель .

Блукаючий нерв - це рятівна лінія між центрами контролю життєво важливих функцій вашого мозку та вашими вісцеральними органами, які постійно передають повідомлення між вашим гіпоталамусом та органами, щоб контролювати такі речі, як пульс та дихання, змащення пазух та обмеження імунної відповіді.

Гіперактивна імунна відповідь

Останнє - це місце, де виникає запалення, тому що це частина природної імунної відповіді організму. Але коли імунна система стає гіперактивною, вона може атакувати не тільки патогенні мікроорганізми, а й неінфіковану тканину, як у пацієнтів, які страждають такими захворюваннями, як ревматоїдний артрит, синдром роздратованого кишечника або хвороба Крона. Лікування на основі ліків часто не приносить їм значної користі.

Дві частини вегетативної (мимовільної) нервової системи - симпатична та парасимпатична - сильно впливають на вашу імунну систему. Блукаючий нерв належить до парасимпатичних.

«Це як система віскі. Ваша симпатична нервова система допомагає активізувати імунну систему, а парасимпатична нервова система стримує її ", - каже Патель.

Електростимуляція: плюси і мінуси

Стимуляція блукаючого нерва підтримує цей загартовуючий ефект, але він також може дещо збудити частину нервової системи, яка стимулює імунну відповідь, що є непродуктивним, якщо ви хочете її заспокоїти.

«Кожен контур має шлях, що йде від мозку, а один - до мозку, і коли ви стимулюєте за допомогою електрики, ви зазвичай не можете контролювати, який з них ви отримаєте. Зазвичай ви отримуєте обидва », - каже Патель. Ці шляхи часто знаходяться в одному нерві, який стимулюється.

Шлях, що залишає мозок і йде до інших органів, називається еферентним шляхом, це той, який стимулює зміцнити імунну систему і допомогти полегшити хронічні запальні стани. Той, що йде до мозку, називається аферентним шляхом, якщо його стимулювати, зрештою веде до гіпоталамуса, області розміром з горошину в центрі мозку. Це запускає ланцюжок гормональних реакцій, зрештою вивільняючи цитокіни, передаючи молекули, які сприяють запаленню.

"Ви отримуєте посилену запальну реакцію, коли стимулюєте аферентні шляхи, які активно передають інформацію про ваш внутрішній стан і запускають імунну систему, коли це необхідно", - каже Патель. "І якщо пацієнт вже знаходиться у гіперактивному імунному стані, ви не хочете цього ще більше підштовхувати".

Стимулюючи вниз (еферентну), одночасно блокуючи висхідну (аферентну) діяльність блукаючого нерва, зберігається хороший ефект, запобігаючи можливим негативним наслідкам. У тварин, які отримували це лікування, аналізи крові показали, що запалення помітно зменшилося. Найголовніше, що це лікування можна вмикати або вимикати та налаштовувати відповідно до потреб кожного пацієнта.

Національні інститути здоров’я та Фонд друзів Іана фінансували цю роботу.

джерело: Georgia Tech

Схожі книги:

at InnerSelf Market і Amazon