Должны ли мы отказаться от наркотиков, чтобы освободить дорогу для электрической альтернативы?
Многие из нас часто не задумываются о приеме таблеток для лечения хронического заболевания. Согласно самым последним данным Европейского союза, около 49 процентов людей в его 28 странах-членах в возрасте 15 лет и старше пользуются прописанными лекарствами. Тем не менее, с внедрением и развитием технологий биоэлектроники, таблетки могут скоро уйти в прошлое для некоторых условий.
Вживленные электрические устройства, предназначенные для ремонта, замены или восстановления частей нашего тела, использовались врачами с 1950-х годов. Первый кардиостимулятор был имплантирован 43-летнему мужчине в 1958 году для борьбы с сердечной аритмией. С тех пор были созданы устройства для восстановления чувств, таких как слух и зрение, и для регулирования инсулина для людей, страдающих диабетом. Тем не менее, в последние годы «электротехнические» устройства были популярны при лечении хронических заболеваний.
Принципиально, что принцип применения лекарственных препаратов заключается в излучении электрического импульса низкой энергии, чтобы стимулировать различные нервы в организме, чтобы помочь уменьшить симптомы множества физических состояний, таких как эпилепсия и ревматоидный артрит. Недавние исследования внешних устройств даже предположили, что они могут быть решением для лечения психических расстройств, таких как депрессия и беспокойство, невероятно захватывающая возможность.
Одним из самых больших недостатков химических препаратов являются потенциальные побочные эффекты, которые они могут вызвать. Эти побочные эффекты возникают в основном из-за того, что лекарственные средства воздействуют не только на предполагаемую цель, но и на несколько органов, когда они попадают в организм. Электропрепараты предлагают более точный подход, поскольку они могут сосредоточиться на
конкретные нервы связаны с конкретными органами, ограничивая количество побочных эффектов. Например, одним из наиболее распространенных применений электротехнических препаратов является лечение эпилепсии с помощью устройства для стимуляции блуждающего нерва (VNS). Эпилепсия - это состояние, при котором нервы "отрываются" ненормально при отправке сигналов в разные части тела, что приводит к судорогам различной степени. Только в Великобритании это заболевание затрагивает более 500 000 человек. Устройства VNS могут помочь справиться с этими симптомами посредством искусственной электростимуляции.
Имплантированный под кожу и подключенный к блуждающему нерву на шее, генератор, который напоминает генератор ритма, генерирует электрические импульсы, которые через регулярные промежутки времени проходят через провод к нерву. Эта стимуляция регулирует электрические сигналы через блуждающий нерв в мозг, уменьшая судороги. В случае возникновения приступа или даже предупреждения о предстоящем эпизоде, над генератором имплантата может быть намотан ручной магнит, чтобы генерировать больше импульсов, предотвращая или уменьшая его долговечность.
Устройства для стимуляции блуждающего нерва (VNS) имплантируют под кожу для лечения эпилепсии
Эти устройства VNS не являются лекарством от состояния, но они значительно облегчают симптомы. Та же самая технология также использовалась, чтобы лечить тех с ревматоидным артритом, длительным аутоиммунным заболеванием, которое вызывает воспаление в суставах. Устройство VNS может передавать электрические импульсы по селезеночному нерву для стимуляции селезенки, тем самым снижая ее иммунный ответ и любое воспаление. Потенциал для электротехнических препаратов стать обычным лечением огромен, но поиск правильной нервной схемы может быть сложной задачей. В одном только мозге 12 пар черепных нервов и около 86 миллиардов нейронов, каждая из которых передает электрические сигналы через нервы по всему телу.
Чтобы использовать нервы в качестве метода лечения, ученые должны сначала определить, какой нерв несет какое сообщение и куда по всему телу. Мозговое картирование - это способ создания дорожной карты ума, чтобы раскрыть все пути через тело. Есть несколько методов, используемых в настоящее время для картирования мозга, одним из которых является электромиография, которая измеряет электрическую активность в мозге через электроды, расположенные вокруг головы. Однако каждый наш мозг подключен по-разному, за исключением основных нервов, таких как блуждающий нерв. Поэтому сложно создать универсальные электропрепараты, и до сих пор полную карту сложной сети нейронов мозга еще предстоит визуализировать.
Хотя устройства VNS, кажется, держат монополию на биоэлектронику, недавние открытия проливают свет на потенциал для фармацевтических препаратов также восстанавливать физические повреждения в организме. Ранее в этом году исследователи из Северо-западного университета и Университета Вашингтона, США, создали имплантируемое беспроводное устройство, которое ускоряет регенерацию поврежденных нервов.
Устройство (испытано на крысах) излучает регулярные импульсы электричества на поврежденные седалищные нервы, чтобы ускорить рост нервов и улучшить контроль и восстановление мышц. Стимулятор, состоящий из тонкого диска, обертывающего нервы, активируется беспроводным передатчиком вне тела. Эта технология предназначена для работы только в течение определенного времени в процессе заживления. Инженеры используют материалы, которые позволяют ему разлагаться и впитываться в организм, предотвращая еще одну операцию по удалению.
Конечно, электрохимия не является ответом на все наши медицинские проблемы; бактериальные заболевания, например, нельзя лечить с помощью этих методов электрификации. Электротехническая технология все еще находится в стадии становления с точки зрения ее общего применения, и ее долгосрочные последствия еще не определены.
Познакомьтесь с человеком, стоящим за Modius - гарнитурой с электростимуляцией, которая заставляет мозг думать, что вы работаете
Эта статья была первоначально опубликована в выпуске Как это работает 120
Чтобы узнать больше о научных и технических статьях, приобретите последнюю версию « Как это работает» у всех хороших продавцов или на нашем веб-сайте. Если у вас есть планшет или смартфон, вы также можете загрузить цифровую версию на свое устройство iOS или Android. Чтобы никогда не пропустить выпуск журнала «Как это работает», подпишитесь «> подпишитесь сегодня !