微小的无线设备揭示了打击肥胖症

胃旁路手术有时是那些用肥胖而挣扎或由于其体重而有严重的健康问题的人的最后一个手段。由于这种程序涉及制作小胃袋并重新排出消化道，因此它是非常侵入的并且延长患者的恢复期。在一项新的研究中，德克萨斯州A＆M大学的研究人员已经描述了一种可能有助于减肥并且需要更简单的植入程序的医疗设备。

研究人员表示，他们的厘米大小的装置通过刺激迷走的结局来提供丰满的感觉神经与光。与其他需要电源线的设备不同，他们的设备是无线的，可以从远程射频源控制外部。

“我们想创建一个不仅需要对植入手术的最小手术的装置，而且还可以让我们刺激胃中的特定神经末梢，”电气计算机工程系助理教授Sung II Park博士说。“我们的设备有可能在恶劣的胃条件下做这两种东西，这将来可能对需要戏剧性减肥手术的人们有益。”

关于他们的设备的更多细节发表在1月号的自然通讯。

肥胖是一个全球流行病。此外，其相关的健康问题对美国医疗保健系统具有重要的经济影响，每年花费14.7亿美元。此外，肥胖使人们面临风险慢性疾病比如糖尿病，心脏病，甚至一些癌症。对于那些身体质量指数大于35或至少有两种肥胖相关疾病的人，手术为患者提供了一条途径，不仅可以减掉多余的体重，还可以长期保持体重。

近年来，迷走神经受到了对治疗肥胖的目标的关注，因为它提供了关于腹部血脑上的充满感官的感官信息。虽然有医疗设备这种装置可以刺激迷走神经末梢，从而帮助抑制饥饿，在设计上类似于起搏器，即，电线连接到一个电流源提供电震动来激活神经尖端。

然而,公园表示无线技术以及先进的遗传和光学工具的应用，具有使神经刺激装置更繁琐，对患者更舒适的可能性。

他说:“尽管拥有一个无线系统在临床上有好处，但迄今为止，还没有任何设备能够对除大脑以外的任何其他器官内的神经元活动进行长期和持久的细胞类型特异性操纵。”

为了填补这一空白，Park和他的团队首先使用基因工具将对光线有反应的基因表达到体内特定的迷走神经末梢。然后，他们设计了一个微型桨状装置，并在固定在胃上的柔性轴的末端插入微型led灯。在这个被称为收割机的设备的头部，他们放置了用来与外部射频源进行无线通信的微芯片。这台收割机还配备了能产生微小电流为led供电的设备。研究人员发现，当射频源被打开时，led发出的光在抑制饥饿感方面是有效的。

研究人员表示，他们惊讶地发现，在他们的实验中，协调饥饿抑制的生物机制与传统智慧不同。换句话说，人们普遍认为，当胃吃饱的时候，它就会膨胀，伸展的信息会通过胃上的机械感受器传递到大脑迷走神经。

帕克说:“我们的研究结果表明，刺激那些对食物中的化学物质作出反应的非伸展感受器，也能给人饱腹感，即使胃没有膨胀。”

展望未来，他说当前设备也可以用来操纵整个胃肠道和其他器官的神经末梢，如肠，很少或不改变。

“无线光遗传学和识别控制食欲和其他行为的外周神经通路，对电子、材料科学和神经科学的应用和基础研究领域的研究人员都有极大的兴趣，”Park说。“我们的新工具现在能够以现有方法无法实现的方式询问外周神经系统的神经元功能。”

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