Группа ученых разработала эластичное кортикальное устройство, которое может стать революционным методом лечения эпилепсии и других неврологических расстройств.
Разработка устройства была проведена в Корейском институте науки и технологий (KIST) группой ученых, во главе с профессором Сон Донхи.
Почти 65 миллионов человек по всему миру страдает эпилепсией, которая проявляется избыточной электрической активностью в мозге, что приводит к развитию судорог. Почти у 20%–30% всех пациентов отмечается резистентность к лечению стандартными медикаментами.
Одним из вариантов лечения является хирургическое воздействие на очаги поражения, но существуют определенные риски, связанные с такой процедурой.
Ученые предложили менее инвазивный метод лечения с использованием нейромодуляции, при которой проводится прямая стимуляция пораженной ткани различными видами энергий (оптической, механической, электромагнитной) и, таким образом, подавляется гипервозбудимость мозга.
Стимуляция фокусированным ультразвуком является перспективным методом стимуляции мозга, но при этом методе необходимо постоянно контролировать активность мозга и проводить коррекцию в режиме реального времени. Однако извилистая поверхность мозга не позволяет существующим устройствам хорошо адаптироваться к форме из-за жесткости и низкой адаптивности, что приводит к образованию плохих интерфейсов.
Низкая адгезия к поверхности мозга также приводит к тому, что во время УЗИ стимуляции не обеспечивается точная фиксация мозговых сигналов, так как возникают помехи, связанные с механическими волнами давления.
Для того, чтобы решить эту проблему ученые разработали датчик Shape-Morphing Cortical-Adhesive (SMCA), который имеет гибкую структуру, плотно прилегает к поверхности мозга, что позволяет обеспечить точный и стабильный мониторинг активности мозга, даже во время стимуляции tFUS. Результаты исследования были опубликованы в журнале Nature Electronics.
Датчик SMCA сформирован из уникальной комбинации материалов, которая обеспечивает хорошую адгезию и полимер субстрата может размягчаться и принимать форму извилистой поверхности мозга, что обеспечивает плотное прилегание и минимизирует риск артефактов электрического сигнала.
Датчик был успешно тестирован на животных моделях эпилепсии. Он позволил проводить мониторинг в реальном времени во время tFUS без помех.
Разработанный инновационный датчик позволил получить замкнутую систему контроля приступов. Кроме того, такой датчик позволит в будущем лечить и другие неврологические состояния.
