Центральная (ЦНС) и периферическая (ПНС) нервная система функционируют совместно, что позволяет регулировать и координировать функции организма, в том числе и когнитивные. ЦНС представляет собой центр управления и включает в себя головной и спинной мозг. В то время как головной мозг обрабатывает получаемую информацию, принимает решения и отправляет сигналы, спинной мозг и ПНС функционируют как коммуникационные магистралями, по которым нервные сигналы передаются в мозг и из него.
ПНС состоит из разветвленной сети нервов, отходящих от головного и спинного мозга к органам, конечностям и тканям. Периферическая нервная система обеспечивает сенсорные ощущения, рефлексы и даже вегетативные функции, такие как пищеварение и сердцебиение.
При заболеваниях, сопровождающихся повреждением ПНС, могут значительно нарушаться двигательные функции, чувствительность, координация. Происходит нарушение связей в определенных типах нервов, таких как двигательные нервы, отвечающие за работу мышц, в сенсорных нервах, отвечающих за передачу ощущений прикосновения, температуры и боли, или вегетативных нервах, регулирующих деятельность сердца, легких и воспалительные процессы.
Разработка новых лекарств для лечения конкретного заболевания занимает годы. Одним из путей решения является использование биоэлектронной медицины — при котором происходит прямое взаимодействие с сетью нервов ПНС с помощью электрических импульсов.
Биоэлектронная медицина использует стимуляцию электрически активных тканей, таких как нервы или мышцы, для подавления патологических состояний в организме или для уменьшения симптомов. Наиболее известный пример -это кардиостимулятор, который регулирует частоту сердечных сокращений.
Периферическая нервная система представляет собой двустороннюю магистраль и, таким образом, стимуляция ПНС может позволить воздействовать как на органы, так и на мозг.
Преимуществом биоэлектронной медицины является возможность использования умной электроники и дистанционного управления стимуляцией. Кроме того, лечение можно автоматически корректировать с учетом внешних или внутренних факторов, что актуально при лечении хронических заболеваний, таких как хроническая боль, ревматоидный артрит, эпилепсия.
Биоэлектронная медицина — это новая форма терапии, которая использует электрические импульсы для модуляции активности нервов. Небольшой имплантат, передающий импульсы, находится в теле, носимое устройство подает питание на имплантат, а мобильное устройство можно использовать для настройки параметров стимуляции.
Компания Imec с помощью нанотехнологий проводит разработку компактных стимулирующих имплантатов небольшой мощности для воздействия на ПНС, наподобие миниатюрным мозговым имплантатам. Фактически, и мозговые имплантаты и имплантаты ПНС преследуют схожие цели на будущее. Ученые рассматривают возможность использования сочетания технологии имплантации и различных методов стимуляции, таких как ультразвук.
