Ingeniariek haririk gabeko 'garuneko taupada-markagailu ' bat diseinatu dute, nahasmendu neurologikoak dituzten pazienteen dardarak edo krisiak detektatu eta prebenitzeko gai dena.
Osasunaren Mundu Erakundearen ( OME ) arabera, nahasmendu neurologikoek mundu osoan mila milioi pertsona baino gehiagori eragiten diete eta urtero 6 milioi heriotza baino gehiago eragiten dituzte. Nahasmendu horien artean daude epilepsia, Alzheimer gaixotasuna , garuneko iktusak edo lesioak eta Parkinson gaixotasuna . Gaixotasun hauen eragina herrialde garatuetan zein garapen bidean daudenetan dago, eta askotan tratamendua ez dago eskuragarri osasun sistema egoki baten, langile prestatuen edo beste faktore batzuen faltagatik. Munduko biztanleria zahartzen ari da eta OMEren arabera, hurrengo 30-40 urteetan biztanleriaren erdia baino gehiago 65 urtetik gorakoa izango da. Ezinbestekoa da ulertzea nahasmendu neurologikoak osasun zama handia izango direla etorkizun hurbilean.
Garunarentzat 'taupada-markatzailea'
Kaliforniako Berkeley Unibertsitateko (AEB) ingeniariek neuroestimulatzaile berritzaile bat diseinatu dute, garuneko korronte elektrikoa aldi berean entzun ('grabatu') eta estimulatu ('eman') dezakeena. Gailu horrek tratamendu pertsonalizatu perfektua eman diezaieke nahasmendu neurologikoak dituzten pazienteei, batez ere Parkinson gaixotasuna eta epilepsia. Gailuari WAND (haririk gabeko artefaktu gabeko neuromodulazio gailua) izena eman zaio, eta 'garuneko taupada-markagailua ' ere deitu dakioke, bihotzeko taupada-markagailuaren antzekoa : bateriaz funtzionatzen duen gailu txiki bat da, bihotza irregularrean taupadaka ari denean hautematen duena eta, ondoren, bihotzari seinalea bidaltzen diona nahi den erritmo zuzena lortzeko. Era berean, garuneko taupada-markagailuak haririk gabe eta autonomoki kontrola dezake garunaren jarduera elektrikoa, eta garuneko dardara edo krisi baten seinaleak edo ezaugarriak identifikatzen ikasi ondoren , gailuak estimulazio-parametroak auto-egokitu ditzake, 'zuzena' den estimulazio elektrikoa emanez zerbait gaizki dagoenean. Begizta itxiko sistema bat da, aldi berean grabatu eta estimulatu dezakeena, eta parametro desberdinak denbora errealean doitzeko gai dena. WANDek garuneko jarduera elektrikoa grabatzeko gai da 125 kanal baino gehiagotan, begizta itxiko sistema batean. Erakustaldi praktiko baterako, ikertzaileek erakutsi zuten WANDek primate tximinoen (rhesus makakoen) besoen mugimendu oso espezifikoak arrakastaz atzeratzeko neurri egokiak hartu eta ezagutu zituela.
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.
Nature Biomedical Engineering aldizkarian argitaratutako ikerketa berri batean , ikertzaileek gailuak pazientearentzat ahalik eta emaitzarik onena ematea nahi zuten, estimulazio optimoa emanez. Hori lor daiteke entzunez eta ereduak edo sinadura neuronalak grabatuz bakarrik. Baina seinale elektrikoak grabatzea eta estimulatzea oso erronka bat da, estimulazioak ematen dituen pultsazio handiek garuneko seinale elektrikoak gainditu baititzakete. Gaur egungo garuneko estimulatzaile sakonen arazoa da ezin dutela estimulazioa "grabatu" eta aldi berean "eman" garuneko eskualde berera. Alderdi hau da garrantzitsuena edozein terapia itxitarako, eta gaur egun ez dago horrelako gailurik eskuragarri, ez komertzialki, ez 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.
***
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
***
