植入大脑的电子设备可以阻止癫痫发作
研究人员成功地证明了如何直接植入大脑的电子设备可以检测,停止甚至防止癫痫发作。
的研究人员法国的École Nationale Supérieure des Mines and INSERM公司将这种装置植入老鼠的大脑,当第一个信号癫痫发作被检测出来,注入一种天然的大脑化学物质可以阻止癫痫的发展。研究结果发表在该杂志上科学推进,也可用于其他疾病,包括脑肿瘤和帕金森氏症。
这项工作代表了柔软、灵活的电子产品发展的又一个进步,这种电子产品可以很好地与人体组织结合。“这些薄的有机薄膜对大脑的伤害很小,它们的电学特性非常适合这种类型的应用,”领导这项研究的剑桥大学工程系菲利普亲王技术教授乔治·马利亚拉斯(George Malliaras)教授说。
虽然有许多不同类型的癫痫发作,但在大多数癫痫患者中,大脑中的神经元开始射击并向邻近的神经元发射,在雪球效果中可能影响意识或电机控制。癫痫是最常见的抗癫痫药物治疗,但这些药物往往具有严重的副作用,它们不会在10名患者中的三个中进行癫痫发作。
在目前的研究中,研究人员使用了一种神经递质,它在癫痫发作的源头起着“刹车”的作用,本质上是向神经元发出信号,以停止放电并结束癫痫发作。的药品通过掺入微小离子泵和电极的神经探针递送到大脑的受影响区域以监测神经活动。
当通过电极检测癫痫发作的神经信号时,离子泵被激活,产生电场,该电场将药物移动到离子交换膜上,并从装置中移出,称为电泳的方法。可以通过调整的力量来控制药物的量电场。
“除了能够控制何时何时交付多少何时何时交付了多少药物,这种方法是特别的是,药物在没有任何溶剂的情况下出来的设备,”博士后研究员克里斯托弗博士博士博士说:工程系。“这可以防止对周围组织的损害,并允许药物与在设备外部的细胞相互作用。”
研究人员发现,使用相对较小剂量的药物(不到设备中药物总量的1%)可以预防癫痫发作。这意味着该设备应该能够在不需要重新加油的情况下长时间运行。他们还发现有证据表明,递送的药物,实际上是一种神经递质,是在身体的自然过程中,被吸收脑研究人员所说的几分钟内,应该有助于减少治疗的副作用。
虽然早期结果很有前景,但潜在的治疗将无法用于人类几年。研究人员下次计划研究设备在小鼠中的长期影响。
Malliaras正在剑桥建立一个新的设施,将能够制作这些特殊设备的原型,可以用于一系列的条件下。虽然设备在癫痫动物模型中进行了测试,同样的技术可能用于其他神经系统疾病,包括脑部肿瘤和帕金森病。
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