• РЕГИСТРАЦИЯ

Разработан метод неинвазивной глубокой стимуляции мозга

1 1785

Прицельная стимуляция гиппокампа мыши (подсвечен)

N. Grossman et al. / Cell, 2017

Американские ученые разработали и успешно испытали на животных метод глубокой электростимуляции мозга без имплантации в него электродов. Результаты работы опубликованы в журнале Cell.

Электростимуляция глубоких структур мозга все чаще находит клиническое и экспериментальное применение в терапии болезни Паркинсона, обсессивно-компульсивного расстройства и многих других неврологических нарушений. В настоящее время она требует имплантации электродов с проводами в определенный отдел мозга, что подразумевает нейрохирургическое вмешательство и сопряжено с риском осложнений (например, инфекции, инсульта или смещения электрода). Для неинвазивной стимуляции применяют чресчерепную магнитную стимуляцию. Она подходит для воздействия только на поверхностные отделы мозга, поскольку стимуляция глубоких структур с ее помощью будет затрагивать всю толщу мозга, что неприемлемо.

В основу разработки неинвазивной глубокой стимуляции мозга сотрудниками Массачусетского технологического института (MIT) и Гарвардского университета лег тот факт, что нейроны реагируют на электрические сигналы только ограниченного диапазона частот, причем частоты эти относительно невелики. При этом, по законам физики, если два электрических поля, незначительно отличающихся по частоте, накладываются друг на друга, их интерференция в области наложения приведет к образованию электрического сигнала с частотой, равной разнице частот этих полей. Следовательно, если под определенными углами подать на мозг электрические поля с частотами, например, 2000 и 2010 герц (которые нейронами не воспринимаются), в области их наложения возникнет электрический сигнал с частотой 10 герц, который будет стимулировать нейроны в этой области. Подбирая направления и частоты исходных полей можно фокусировать стимуляцию на заданной глубокой структуре мозга, не затрагивая остальные его отделы. Авторы назвали эту методику временнόй интерференцией (temporal interference, TI) электрических полей.

 

 

Принцип действия метода

После компьютерного моделирования действия методики исследователи испытали ее на модели мозга — пластиковом сосуде с сетью электродов, погруженной в солевой раствор. Определив оптимальные настройки полей, они перешли к экспериментам на животных.

Используя TI, ученым удалось прицельно активировать нейроны гиппокампа, расположенного в толще полушарий мозга, не влияя на другие мозговые структуры. На следующей стадии опытов они смогли «наводить» TI на различные моторные структуры мозга, изменяя соотношение силы тока высокочастотных электрических полей без перемещения электродов по поверхности головы животных. Подобной стимуляцией исследователям удалось управлять движениями передних лап, ушей и усов мышей, находящихся под наркозом.

В ходе испытаний методики не было зарегистрировано выраженных побочных эффектов, таких как повышение температуры мозга, судороги, а также признаки воспаления, повреждения ДНК или гибели клеток в области стимуляции.

На нынешнем этапе разработки прицельная точность стимуляции методом TI ниже, чем при имплантации электродов. Ученые рассчитывают повысить ее увеличением числа интерферирующих электрических полей. Тем не менее, сотрудники MIT уже приступилик испытаниям новой методики на здоровых добровольцах после получения одобрения комиссией института по биоэтике.

По мнению разработчиков, метод TI может найти применение в терапии многих двигательных и аффективных неврологических расстройств.

Олег Лищук

Технология новой жизни

    Конец СВО имени Трампа?

    Так говорит Господь: не обманывайте себя, говоря: «непременно отойдут от нас Халдеи»; ибо они не отойдут. (Библия. Книга Иеремии. 37:9).Важно понимать, что он не пытается что-то отдать ...

    Ваш комментарий сохранен и будет опубликован сразу после вашей авторизации.

    0 новых комментариев

      Umbrella 11 января 13:57

      Кластерная вспышка оспы обезьян в Китае

      В Роспотребнадзоре опровергли возможность формирования новых угроз для России в связи с кластерной вспышкой оспы обезьян в Китае, вызванной вирусом клады Ib. Вспышка была зафиксирована среди четырех человек, в том числе одного иностранного гражданина, который недавно посетил Демократическую Республику Конго, и еще нескольких лиц, вступивших с ним в тесный контакт....
      208
      Umbrella 27 декабря 2024 г. 19:50

      В России появится программа по охране здоровья мужчин для «спасения» демографии

      В России могут создать программу по охране здоровья мужчин и их сбережению. С таким предложением выступил глава комитета Государственной думы по охране здоровья Сергей Леонов на пресс-конференции в медиагруппе «Россия сегодня».   «В этом плане нам стоит озадачиться очень серьёзно о том, чтобы, может быть, негосударственную программу сд...
      294
      Umbrella 19 декабря 2024 г. 14:52

      В Минздраве рассказали о состоянии пострадавших в Мурманской области

      По данным ведомства, состояние 10 человек оценивается как тяжелое Специалисты оценивают состояние 10 пострадавших при столкновении поездов в Кандалакшском районе Мурманской области как тяжелое, трое из них дети.   В результате происшествия погибли два человека, сообщил журналистам помощник министра здравоохранения РФ Алексей Кузнецов. "...
      435
      Umbrella 14 декабря 2024 г. 16:36

      Онколитическая вакцина показала высокую эффективность в доклинических испытаниях

      Минздрав России и Росздравнадзор выдали разрешение на набор исследовательской группы для проведения клинического испытания, отметил генеральный директор НМИЦ радиологии Андрей Каприн Созданная НМИЦ радиологии Минздрава России и Институтом молекулярной биологии имени Энегельгардта онколитическая вакцина "Энтеромикс" показала высокую эффективность в х...
      862
      Umbrella 11 декабря 2024 г. 16:41

      В Австралии учёные из-за халатности потеряли 323 флакона со смертельными вирусами

      Более 300 живых образцов смертельно вируса Хендра потеряли из-за халатности сотрудников государственной лаборатории Квинсленда (Австралия). Об этом сообщает ABC со ссылкой на министра здравоохранения Тима Николлса. По имеющимся данным, в 2021 году из лаборатории вирусологии пропали 323 образца. Помимо вируса Хендра, среди утерянных материалов были образцы с лис...
      471
      Umbrella 4 декабря 2024 г. 19:56

      Ужасная история катастрофы на озере Ньос

      21 августа 1986 года произошла катастрофа на озере Ньос. На западе Камеруна, в районе спокойного на вид озера Ньос, разыгралась трагедия, напоминающая сюжеты фильмов-катастроф. Однако, к несчастью, это была реальность. В тот вечер неподалеку от озера раздался небольшой глухой взрыв, но никто не придал этому особого значения. Однако вскоре из глубин озера поднял...
      10842
      Umbrella 3 декабря 2024 г. 19:45

      Конгрессмены США обвинили Китай в происхождении COVID-19

      Конгрессмены США по итогам двухлетнего расследования заявили о том, что коронавирус с наибольшей вероятностью имеет лабораторное происхождение и распространился в результате утечки, следует из опубликованного доклада американских законодателей. «Вирус COVID-19 с наибольшей вероятностью возник из лаборатории в китайском городе Ухань», — говорит...
      274
      Umbrella 1 декабря 2024 г. 13:53

      В России растёт заболеваемость микоплазменной пневмонией

      Об этом сообщил директор департамента патоморфологии и клинической цитологии лаборатории «ЛабКвест», кандидат медицинских наук Дмитрий Буланов, его цитируют «Известия». По статистике лаборатории, в октябре — ноябре 2024 года заболеваемость микоплазменной пневмонией выросла примерно в четыре раза по сравнению с аналогичным периодом ...
      3483
      Umbrella 30 ноября 2024 г. 20:48

      Что ели динозавры, чтобы вырасти такими большими?

      Примерно 200 миллионов лет назад, во время перехода между триасовой и юрской геологическими эпохами, динозавры стали заметно выделяться в наземных экосистемах. В этот период они не только выросли в размерах, но и сумели обогнать других рептилий, став самыми крупными животными на поверхности Земли. Чтобы лучше понять этот интересный этап эволюции, группа исследоват...
      1239
      Umbrella 19 ноября 2024 г. 10:56

      Кишечные бактерии улучшают память

      Прочитав заголовок статьи подумал о том, что это уже давно всем известный факт: после приема любых бактерий приходиться, иногда по долгу, сидеть и думать. Ну, а теперь серьезно и по научному. Кишечные бактерии улучшают память — это показал эксперимент на пчёлах. Один из видов пищеварительных лактобацилл производит вещество, необходимое для полноценной раб...
      372
      Umbrella 10 ноября 2024 г. 16:37

      В Госдуме рассказали, зачем США создают вирусы

      США, заинтересованные в коммерциализации всего, зарождают вирусы, чтобы потом зарабатывать на этих опытах, экспериментах и лечении, считает вице-спикер Госдумы Ирина Яровая. «Будучи заинтересованными в коммерциализации всего, они зарождают вирусы для того, чтобы потом зарабатывать на этих опытах, экспериментах и лечении. Но это самый добрый ответ. А самый...
      559
      Umbrella 9 ноября 2024 г. 10:58

      Если замерз, то значит заболел?

      Такое восприятие на интуитивном уровне понятно: если вы замёрзли и чувствуете себя некомфортно, кажется, что ваше здоровье пошатнётся, и вы простудитесь. Но работает это не совсем так. На самом деле простуда - это инфекционное заболевание, обычно его называют ОРВИ (острая респираторно-вирусная инфекция). И главную роль в его развитии играют вирусы. А пер...
      769
      Umbrella 7 ноября 2024 г. 16:45

      Японские ученые создали клетку, наполовину растительную, наполовину животную

      Исследователи из Японии провели столь же странный, сколь и интересный эксперимент, создав гибридные клетки, которые наполовину состоят из клеток хомяка, наполовину из клеток растения. По словам ученых, их открытие может произвести революцию в клеточной и тканевой инженерии. Гибридные клетки Прежде всего, необходимо помнить, что в природе животные и раститель...
      699
      Umbrella 6 ноября 2024 г. 10:42

      Вирус Коксаки захватил уже 9 регионов России: чего бояться и как распознать

      Заболевание, напоминающее вирус Коксаки, за последние несколько дней выявили у детей в садах и школах девяти российских регионов, подсчитали «Известия». Роспотребнадзор в выходные призвал повсеместно ввести утренний осмотр детей на признаки инфекции, а во вторник открыл горячую линию — в том числе, чтобы оценить масштаб распространения заболевани...
      2068
      Umbrella 5 ноября 2024 г. 13:49

      Почему мы иногда «падаем» во сне?

      В состоянии между сном и бодрствованием бывает, что во сне мы резко падаем, после чего просыпаемся. Почему так происходит и зачем такая функция нашему организму? Сон — вещь сама по себе очень интересная и полная загадок. Например, известно, что сон очищает мозг от токсинов и способен понизить риск сердечно-сосудистых заболеваний. Кроме того, происходящ...
      865
      Umbrella 1 ноября 2024 г. 18:51

      Роспотребнадзор назвал минимальными риски распространения оспы обезьян в РФ

      В пунктах пропуска осуществляется санитарно-карантинный контроль, сообщили в пресс-службе Угроза распространения оспы обезьян на территории России является минимальной, в пунктах пропуска осуществляется санитарно-карантинный контроль. Об этом сообщили журналистам в пресс-службе Роспотребнадзора.   "Риски распространения оспы обезьян на террито...
      203
      Umbrella 28 октября 2024 г. 14:00

      Могут ли пираньи убить человека?

      Сейчас по интернету ходит информация о том, как "Бразилец прыгнул в озеро, спасаясь от пчел, — но там его съели пираньи". Погуглив вы быстро найдете кучу статей про это. Якобы когда труп вытащили на берег, оказалось, что он весь был покрыт ранами от укусов пираний, в том числе сильно пострадало лицо покойного. Вы скажете, что же тут удивительног...
      1598
      Umbrella 27 октября 2024 г. 17:37

      Ученые назвали три продукта для профилактики рака

      Исследователи назвали три продукта для профилактики онкологических заболеваний. Ученые выяснили, какие продукты нужно ежедневно употреблять в пищу для профилактики онкологических заболеваний, сообщает «Российская газета», ссылаясь на хирурга и онколога Лори Альфонс из Института рака. Она отметила, что в рационе обязательно должен быть лосось с ...
      1912
      Umbrella 27 октября 2024 г. 09:53

      ФСБ обнародовала архивы о японском отряде микробиологов-убийц

      Среди архивных материалов находятся протоколы допросов японских военнопленных, а также спецсообщение "О подготовке Японией бактериологической войны против Союза ССР", подготовленное в феврале 1947 года сотрудниками УМВД по Хабаровскому краю МОСКВА, 27 октября. /ТАСС/. Управление ФСБ по Забайкальскому краю передало библиотеке им. А. С. Пушкина в Чите...
      447
      Umbrella 26 октября 2024 г. 10:57

      Ученые объяснили, почему у собак рельефные носы

      Кончик носа многих млекопитающих покрыт особой безволосой кожей, испещренной мелкими канавками. Специалисты называют ее ринарием. Он содержит множество желез, которые помогают удерживать влагу. Если присмотреться, то складки ринария образуют полигональные структуры. Почему так происходит, до сих пор не вполне ясно. Чтобы разобраться в проблеме, европейские ученые ...
      458
      Служба поддержи

      Яндекс.Метрика