Ingeniariek haririk gabeko "garun" bat diseinatu dute taupada-markagailua' nahaste neurologikoak dituzten pazienteetan dardarak edo konvulsionak antzeman eta saihestu ditzake
Osasunaren Mundu Erakundearen arabera (OME) nahaste neurologikoek mundu osoan mila milioi pertsona baino gehiago eragiten dituzte eta urtean 6 milioi heriotza baino gehiago eragiten dituzte. Nahaste horien artean epilepsia, Alzheimerra, garuneko kolpea edo lesioak eta Parkinson gaixotasuna. Gaixotasun hauen eragina herrialde garatuetan zein garapen bidean dauden herrialdeetan dago eta askotan tratamendurik ez dago erabilgarri osasun sistema egoki bat, langile prestaturik edo beste faktore batzuen faltagatik. Munduko biztanleria zahartzen ari da eta OMEren arabera, datozen 30-40 urteetan biztanleriaren erdiak baino gehiago 65 urte baino gehiago izango ditu. Ezinbestekoa da ulertzea nahaste neurologikoak etorkizun hurbilean osasun zama handia izango dela
Garunarentzat 'taupada-markatzailea'
Berkeley AEBko Kaliforniako Unibertsitateko ingeniariek neuroestimulatzaile berri bat diseinatu dute, aldi berean garuneko korronte elektrikoa entzuteko ('grabatu') eta estimulatzeko ('hornitzeko') ere. Gailu horrek tratamendu pertsonalizatua eman diezaieke gaixotasun neurologikoak dituzten pazienteei, bereziki Parkinson gaixotasuna eta epilepsia. Gailua WAND (harririk gabeko artefakturik gabeko neuromodulazio gailua) sortu da, eta '' gisa ere deitu liteke.garuneko taupada-markagailua'bihotzaren antzekoa taupada-markagailua – bateriaz funtzionatzen duen gailu txiki bat, bihotza irregularki taupadak noiz ari den sumatzeko gai dena eta, ondoren, bihotzari seinalea ematen dion erritmo egokia lortzeko. Era berean, garuna taupada-markagailua gai da haririk gabe eta modu autonomoan garunaren jarduera elektrikoa kontrolatzeko eta behin dardararen edo dardararen seinaleak edo ezaugarriak identifikatzen ikasi duenean. bahitzea garunean, gailuak auto-doitu ditzake estimulazio-parametroak, zerbait ondo ez dagoenean estimulazio elektriko "zuzena" emanez. Begizta itxiko sistema bat da, eta horrekin batera grabatu eta estimulatu daiteke, eta parametro desberdinak denbora errealean doitzeko gai da. WAND-ek garuneko jarduera elektrikoa 125 kanal baino gehiagotan grabatzeko gai da begizta itxiko sistema batean. Erakusketa praktiko baterako, ikertzaileek erakutsi zuten WAND-ek neurri egokiak ezagutu eta hartzeko gai izan zela primate tximinoetan (rhesus macaques) besoen mugimendu oso zehatzak arrakastaz atzeratzeko.
Erronkak aurreko gailuekin
Egoera neurologikoa duen paziente batentzako terapia egokia aurkitzeko erronka nagusietako bat prozedura bat aurkitzearen iraupen luzea da, eta gero dakartzan kostu handiak. Horrelako edozein gailuk oso modu eraginkorrean saihestu ditzake pazienteen dardarak edo seizers. Hala ere, benetako desamortizazioaren edo dardararen aurretik datozen sinadura elektrikoak oso sotilak dira. Era berean, dardarak edo konvulsionak saihesteko gaitasuna duen nahi den estimulazio elektrikoaren maiztasuna eta indarra ere oso sentikorra da. Horregatik, paziente jakinentzako doikuntza txikiak urteak behar izaten dira horrelako gailuak tratamendu optimoa emateko gai izan arte. Erronka hauek behar bezala betetzen badira, emaitzen eta irisgarritasunaren behin betiko igoera egon daiteke.
urtean argitaratutako ikerketa berri batean Natura Ingeniaritza Biomedikoa, ikertzaileek gailuak paziente bati ahalik eta emaitzarik onena ematea nahi zuten estimulazio optimoa eskainiz. Hau ereduak edo sinadura neuronalak entzunez eta grabatuz bakarrik lor daiteke. Baina seinale elektrikoak grabatzea eta estimulatzea oso zaila da estimulazioaren bidez ematen diren pultsazio handiek garuneko seinale elektrikoak gaindi ditzaketelako. Gaur egungo garuneko estimulatzaile sakonen arazoa da ezin dutela "grabatu" eta, aldi berean, estimulazioa "eman" garuneko eskualde berean. Alderdi hau begizta itxiko edozein terapiarako funtsezkoena da eta gaur egun ez dago horrelako gailurik komertzialik edo bestelakorik.
Hor agertzen da WAND-en apartekotasuna. Ikertzaileek WAND zirkuitu pertsonalizatuak diseinatu zituzten, garuneko uhin sotilen zein pultsazio elektriko indartsuenen seinale osoak "grabatu" ditzaketenak. Pultsio elektrikoetatik seinalea kentzeak garuneko uhinetatik seinale argiagoa lortzen du, lehendik dauden gailuetako batek ere ezin dituena. Horrela, garunaren eskualde berean aldibereko estimulazioak eta grabaketak terapia ideal bat diseinatzeko erabil daitezkeen gertakari zehatzak helarazten dizkigu. WAND-ek birprogramazioa ahalbidetzen du aplikazio ezberdinetan erabiltzeko. Tximinoen zuzeneko esperimentu batean, WAND gailua trebea zen sinadura neuronalak detektatzeko eta, ondoren, nahi zen estimulazio elektrikoa emateko gai izan zen. Lehenengo aldiz, begizta itxiko sistema bat frogatu da bi zeregin horiek elkarrekin egiteko.
***
{Jatorrizko ikerketa-lana irakur dezakezu behean aipatzen den DOI estekan aipaturiko iturrien zerrendan}
Iturria (k)
Zhou A et al 2018. Gizaki ez diren primateetan begizta itxian estimulatzeko eta grabatzeko 128 kanaleko neuromodulazio-gailu haririk gabeko eta artefakturik gabe. Natura Ingeniaritza Biomedikoa.
https://doi.org/10.1038/s41551-018-0323-x
