• РЕГИСТРАЦИЯ

Разработан метод неинвазивной глубокой стимуляции мозга

1 1775

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

    Почему моряки не ловили рыбу в дальнем пути?
    • Drozd
    • Вчера 13:53
    • В топе

    В период Великих географических открытий и освоения Нового Света в XV-XVII веках морякам из Европы часто приходилось голодать в пути. Не имея возможности пополнить провиант на берегу, люди массово...

    Почему американцы стелят везде ковролин и он у них всегда чистый, хотя дома ходят в уличной обуви

    Анекдот в тему:Заходит прораб на строящийся объект, хватается за голову и орёт на рабочих:- Вы обалдели? Такие щели в полах сделали?- Ну ты ж всё равно ковролином всё затянешь?- А если ...

    Организаторы украинского геноцида

    Если бы украинских мужчин не ловили и не отправляли на фронт, боевые действия давно бы закончились по причине исчезновения ВСУ, так как добровольно воевать они бы не пошли.Но почему же ...

    Ваш комментарий сохранен и будет опубликован сразу после вашей авторизации.

    0 новых комментариев

      Umbrella 19 ноября 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...
      311
      Umbrella 10 ноября 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...
      488
      Umbrella 9 ноября 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...
      665
      Umbrella 7 ноября 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...
      600
      Umbrella 6 ноября 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...
      1959
      Umbrella 5 ноября 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...
      768
      Umbrella 1 ноября 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...
      137
      Umbrella 28 октября 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...
      1516
      Umbrella 27 октября 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 ...
      1833
      Umbrella 27 октября 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...
      398
      Umbrella 26 октября 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 ...
      409
      Umbrella 24 октября 17:43

      Во Флориде после ураганов распространилась смертельная бактерия

      Во Флориде после ураганов «Хелен» и «Милтон» зафиксировали резкий скачок случаев заражения смертельно опасной бактерией Vibrio vulnificus, сообщило Министерство здравоохранения штата.   В ведомстве отметили, что бактерией заразились по меньшей мере 74 человека, для 13 из них это оказалось смертельным. Нетипичный рост заболеваемос...
      556
      Umbrella 22 октября 17:56

      Едят то, что должно убивать. Городские микробы научились расщеплять спирт

      Новое исследование показывает, что микроорганизмы, обитающие в городах, адаптируются, чтобы противостоять тем чистящим средствам, которые против них используются. А в Гонконге выявлены новые штаммы бактерий, которые ранее встречались только в почвах антарктических пустынь. Должны либо адаптироваться, либо погибнуть Во время коронавир...
      282
      Umbrella 20 октября 16:58

      «Взлом» бактерий: учёные заявляют о победе над раком с помощью живого оружия

      «Взлом» бактерий для борьбы с раком» — ученые из Колумбии заявили, что им удалось победить рак, превратив бактерии в живое оружие.   По информации исследователей, им удалось создать персонализированные вакцины против рака на основе бактерий, способных активировать иммунную систему для поиска и уничтожения раковых клеток. они...
      862
      Umbrella 19 октября 19:51

      Токсичная пена покрыла реку Ямуна в Нью-Дели

      Она может представлять опасность для здоровья людей, сообщило агентство Press Trust of India Река Ямуна, считающаяся священной в Индии, покрылась толстым слоем белой пены, протекая по территории Нью-Дели. По информации агентства Press Trust of India (PTI), ссылающегося на экспертов, пена может представлять опасность для здоровья людей.   ...
      572
      Umbrella 19 октября 16:40

      Хроническая усталость. Что мы можем о ней не знать

      Вообще да, бывает как накатит и не понимаешь, то ли «на погоду», то ли депрессия какая то, а то ли что то более серьезное. А ведь есть такой синдром хронической усталости (СХУ) или миалгический энцефаломиелит (сейчас этот синдром чаще называют так). Изначально людей озадачивает синдром хронической усталости, и они пытаются жить своей повседневной жи...
      673
      Umbrella 17 октября 14:49

      Британское правительство предлагает ввести массовую вакцинацию от ожирения для безработных

      Премьер-министр сэр Кир Стармер и его министр здравоохранения Уэс Стритинг утверждают, что лекарства могут сыграть ключевую роль в экономическом росте Великобритании, помогая людям, страдающим ожирением, вернуться к работе. Объявив об инвестициях фармацевтического гиганта Lilly в размере 279 миллионов фунтов стерлингов, ведущие лейбористы выразили надежду на ул...
      321
      Umbrella 12 октября 18:28

      В Екатеринбурге отравились порядка 20 школьников

      По факту инцидента организована проверка   Порядка 20 учеников средней общеобразовательной школы №79 в Екатеринбурге обратились за медицинской помощью из-за рвоты и недомогания. По факту инцидента организована проверка, сообщили в пресс-службе прокуратуры Свердловской области. "Прокуратура Верх-Исетского района Екатеринбурга организовала прове...
      298
      Umbrella 12 октября 10:57

      А вы знали, что это мутант?

      Это мутант. Мало того, эти мутанты появились всего то 6 000 лет назад. Не верите? Сейчас я вам все расскажу … Если проследить историю человечества, то нетрудно обнаружить, что голубые глаза особенно ценились во все времена. Нельзя забыть о легендарной голубизне очей Фрэнка Синатры, благодаря свои голубым глазам Пол Ньюман покорил миллионы женских серд...
      1982
      Umbrella 3 октября 13:35

      В мире резко осложнилась ситуация с холерой и лихорадкой Денге

      Эпидемиологические риски в мире растут, за последние 10 лет очень резко осложнилась эпидемиологическая ситуация по холере и лихорадке Денге, заявила глава Роспотребнадзора Анна Попова.   «Мы живем в мире растущих эпидемиологических рисков… За последние 10 лет очень резко осложнилась эпидситуация по холере, по лихорадке Денге», —...
      374
      Служба поддержи

      Яндекс.Метрика