• РЕГИСТРАЦИЯ

Разработан метод неинвазивной глубокой стимуляции мозга

1 1732

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

    Для закономерности не хватает третьего. Два этих события фактически подтверждают догадки об атаках в "глубине страны"
    • pretty
    • Вчера 08:40
    • В топе

    ДМИТРИЙ  МАТВЕЕВПомните эти обсуждения, когда первые БПЛА атаковали Москву и Петербург? Пока привыкшие во всëм сразу винить власти (а военное руководство это тоже одна из ветвей) не стеснялись в ...

    Они не нужны даже на родине. Глава СК Бастрыкин призвал закрыть границы для мигрантов

    Александр Бастрыкин выразил крайне негативное отношение к миграционной политике России, призывая закрыть границы для мигрантов, которых, по его мнению, не ждут на родине. Глава Следстве...

    Факты о женщинах (правдивый юмор)

    - Женщины практически никогда не чешут в затылке - они не любят демонстрировать свою растерянность, и еще это может испортить прическу.- Женщина часто наматывает на палец прядки волос, даже коротких. ...

    Ваш комментарий сохранен и будет опубликован сразу после вашей авторизации.

    0 новых комментариев

      Umbrella 1 мая 13:35

      Надо ли нести клеща на анализ?

      У российских и зарубежных учёных разное мнение по этому вопросу. Нести клеща в лабораторию не нужно. Информация о его инфекциях никак не повлияет на тактику лечения и прогноз для пациента. А если анализ покажет, что кровосос чист, это может навредить, усыпив бдительность. Ниже мы разберём, почему, несмотря на рекомендации Минздрава России, исследовать клеща ...
      1225
      Umbrella 27 апреля 18:50

      Тяга к сладкому и дефицит витамина D нам «на роду написаны»: как генетика влияет на человека и его привычки

      Ежегодно в апреле отмечается Международный день ДНК. Именно в этом месяце в 1953 году были опубликованы научные статьи о знаменитой двойной спирали, или винтовой лестнице. Такое строение ДНК, открытое биологами Джеймсом Уотсоном и Фрэнсисом Криком, позволяет нашим клеткам делиться, сохранять и передавать генетическую информацию. Что важного и любопытного узнали...
      634
      Umbrella 21 апреля 14:47

      В Оренбуржье почти 90 тыс. человек прошли вакцинацию от гепатита А

      Среди них - 37 049 детей   Почти 90 тыс. человек вакцинировались против гепатита А в пострадавшей от паводка Оренбургский области, сообщили в пресс-службе правительства региона. "Вакцинацию уже прошли 89 798 оренбуржцев, в том числе 37 049 детей. Для этого в регион направлено 120 тыс. доз вакцины "Альгавак" из резервного фон...
      192
      Umbrella 20 апреля 16:44

      Болезнь зомби-оленей

      «Два охотника стали первыми американцами, умершими от болезни зомби-оленей после употребления зараженной оленины»: Зомби-вирус, превращающий мозг в губку, добрался до человека - летальность нового вируса 100%.   «Двое мужчин в Вайоминге умерли от хронического истощающего заболевания. Эксперты предупреждали, что болезнь с почти 100%-й с...
      664
      Umbrella 13 апреля 18:16

      Доказано лабораторное происхождение COVID-19

      Сегодня многие уже позабыли про эпидемию COVID-19, которая унесла жизни более 7 млн человек и нанесла огромный экономический ущерб по всему миру. Однако есть люди, которые продолжают интересоваться – откуда же появился-то вирус? Американский сенатор Рэнд Пол получил доказательства того, что 15 федеральных агентств США ещё в 2018 году (!) знали, что Уханьс...
      960
      Umbrella 7 марта 14:53

      Надвигается эпидемия слепоты поколения Z

      «Надвигается эпидемия слепоты поколения Z, потому что сегодняшние дети не выходят на улицу так часто, как предыдущие поколения»: Человечество в ближайшее десятилетие ждет повальная слепота - гаджеты вместо прогулок привели к тому, что подростки превращаются в кротов.   «Дети-домоседы создают будущий кризис слепоты, предупредил ведущий ...
      590
      Umbrella 7 марта 12:40

      Дикие верблюды Австралии

      А вы знали, что в Австралии живет около 300 000 диких верблюдов? Здесь так много верблюдов, что Австралия экспортирует их на Ближний Восток! Первые 10 000 верблюдов на австралийский континент завезли в 19 веке — их использовали для перевозки грузов. В 1922 году поголовье домашних верблюдов достигло 22 тысяч. Развитие железных и автомобильных дорог вытесни...
      528
      Umbrella 6 марта 12:41

      Сонная болезнь - странный недуг в истории медицины

      Сразу после окончания Первой мировой войны в мире вспыхнула эпидемия болезни, ранее не известной врачам. Смертельный недуг превращал людей в живые статуи, те, кто оставался в живых, навсегда утрачивали способность двигаться, говорить, проявлять эмоции. Болезнь была названа «сонной», или летаргическим энцефалитом. Найти способ ее лечения пытались врачи ...
      1095
      Umbrella 3 марта 17:50

      Эль-Ниньо: почему стоит запомнить это имя и как он изменит нашу жизнь в ближайшее время

      «Эль-Ниньо принесет рекордную жару в 2024 году» — пишет издание The Verge, ссылаясь на американских климатологов.   В ближайшие месяцы на нашей планете начнётся начнется рекордная жара, для некоторых регионов она будет критически опасной. Климатологи смоделировали влияние Эль-Ниньо 2023–24 годов на региональные изменения темпе...
      1866
      Umbrella 6 февраля 19:56

      Ученые нашли причину гибели цивилизации майя — она звучит как предупреждение

      Майя — одна самых известных мезоамериканских цивилизаций, которая прославилась тем, что была чрезвычайно развитой. Она обладала письменностью, уделяла много внимания архитектуре и искусству, сделала ряд достижений в области астрономии и математики. При этом по сей день остается загадкой, почему такая могущественная цивилизация, просуществовавшая тысячи лет, приш...
      2936
      Umbrella 28 января 10:45

      Лекарства из мертвых людей

      Раньше я думал, что самый жуткий пост у меня в блоге - это про таблетки из фекалий , пиво из мочи ну или по крайней мере про город мертвых Варанаси или кладбище на Эвересте. Но теперь в этом списке новый лидер.   Со времен классики древнего Рима до XX века в разных уголках Старого Света умные люди занимались изготовлен...
      1259
      Umbrella 17 января 17:26

      «Погибли все, перед смертью белели глаза»: новый китайский вирус убил всех подопытных

      В Китае создали коронавирус, который убивает 100% подопытных Через восемь дней умерли все зараженные вирусом. Перед смертью их глаза жутко побелели. Это не картинка из фильма ужасов, а результат эксперимента, который провели ученые из Пекинского химико-технологического университета и Научно-исследовательского центра клинической медицины. Вирус-мутант, «дв...
      2191
      Umbrella 14 января 11:00

      Пандемия 2.0: Давосский форум готовит мир к новой загадочной болезни Х

      Всемирный давосский форум включил в свою повестку обсуждение загадочной новой пандемии, «страшнее ковида». Подготовка к «болезни Х» — такое название носит этот пункт в программе мероприятий. Обсуждать предлагается то, какие новые усилия необходимы для подготовки систем здравоохранения к многочисленным предстоящим вызовам.  ...
      843
      Umbrella 24 декабря 2023 г. 19:57

      Король токсичной пещеры Мовиле

      Пещера Мовиле на юго-востоке Румынии вряд ли займет первое место в списке мест для отдыха: сюда не проникает свет, а воздух наполнен ядовитыми газами. Ядовитая пещера была отрезана от внешнего мира примерно 5,5 миллионов лет, прежде чем ее случайно обнаружили во время буровых работ в 1986 году Однако, даже в Мовиле существует жизнь... Ученые определили самое...
      1218
      Umbrella 24 декабря 2023 г. 15:18

      Почему гланды удаляли без наркоза?

      Обнаружил такое фото с подписью: "На фото - не допрос святой инквизиции XV века. А процедура удаления миндалин у детей в СССР. Ну это тогда, когда все происходило без анестезии и на глазах ребенка. Зато, был вкусный пломбир." Однако потом в комментариях вдруг оказалось, что... - Лол, мне так же аденоиды удаляли. При чём в начале нулевых - Мне...
      2232
      Umbrella 20 декабря 2023 г. 13:27

      Британские ученые заявляют, что человеческое дыхание вредно для окружающей среды

      В отчёте, опубликованном физиком атмосферы из Британского центра экологии и гидрологии в Эдинбурге по имени доктор Николас Коуэн, говорится, что “небольшие повышенные концентрации метана (CH4) и закиси азота (N2O)”, выделяемые людьми, “способствуют глобальному потеплению”. «Мы бы настоятельно рекомендовали с осторожностью относитьс...
      403
      Umbrella 15 декабря 2023 г. 17:27

      Волгоградские ученые нашли лекарство от старости

      Как победить старость и значительно замедлить возрастные изменения? Это выяснили ученые Волгоградского государственного медицинского университета, сообщает сайт вуза. Алексей Сухоруков / РИА Новости Сотрудники Научного центра инновационных лекарственных средств ВолгГМУ выяснили, как добиться контроля над токсичным действием одного из самых распространенны...
      1261
      Umbrella 13 декабря 2023 г. 17:09

      Как растение Пуэрария побеждает США

      Мы уже обсуждали с вами как борщевик почти победил Россию, а оказывается в США тоже есть свой подобный "герой" Пуэрария как никакое другое растение олицетворяет торжество хаоса. Родственница гороха, эта лоза была завезена в США из Японии в 1876 году для борьбы с эрозией почв. Но одним этим пуэрария не удовольствовалась: неприхотливая и быстрораст...
      2676
      Umbrella 12 декабря 2023 г. 10:21

      Три возраста, в которых алкоголь наиболее опасен

      Скучающие ученые вновь отличились: они выяснили, в каком возрасте мозг человека наиболее беззащитен перед выпивкой. Трое самогонщиков не попадают в возрастную группу риска, определенную учеными Есть у этой новости один плюс: ученые все же не британские. Хотя университет расположен в Новом Южном Уэльсе, это вовсе не британский остров, а один из штатов Австралии. ...
      1571
      Umbrella 10 декабря 2023 г. 18:05

      Украинцы опасны для мира, они завозят в Европу «суперинфекции»

      «Опасные бактерии, устойчивые к противомикробным препаратам, все больше распространяются по Украине»: американские СМИ сообщают, что украинцы опасны для цивилизованного мира сами по себе.   «Украинские беженцы и отправленные на лечение военные завозят в Европу устойчивые к антибиотикам инфекции. Сочетание высоких довоенных показателей ...
      720
      Служба поддержи

      Яндекс.Метрика