Устройство нейромодуляции сможет стимулировать поток спинномозговой жидкости, очищающей мозг от токсинов во время сна.
Для проведения исследований сна армия США предоставила исследователям из Университета Райса грант в размере $2,8 млн на разработку портативного устройства, способного контролировать и регулировать поток жидкости, проходящий через мозг во время сна. Ученые планируют представить рабочий прототип через год.
Об этом сообщается на сайте университета.
В 2012 году ученые совершили огромный прорыв, открыв глимфатическую систему (ГС), которая выводит токсичные продукты жизнедеятельности из мозга во время глубокого сна, "промывая" его спинномозговой жидкостью. Нарушения сна, т.е. работы ГС, приводят к неврологическим расстройствам, такими как болезнь Альцгеймера. Поэтому изучение ГС может дать новое понимание того, как именно происходят нарушения сна, это поможет найти способы их лечения.
В настоящее время для исследования деятельности мозга требуются громоздкие и дорогостоящие аппараты МРТ, но и военные, и ученые, и медики заинтересованы в появлении носимого устройства, считывающего мозговую активность. Поэтому Минобороны США финансирует исследователей из Университета Райса, Хьюстонского методистского колледжа и Медицинского колледжа Бейлора, готовых такой аппарат изобрести.
"Поскольку МРТ нелегко транспортировать, министерство обороны поинтересовалось, можем ли мы разработать небольшой переносной гаджет, способный измерять и регулировать состояние мозга солдат во время сна", — говорит Пол Черукури, исполнительный директор Института биологических наук и биоинженерии Райса (IBB).
Система будет получать сигналы от мозга с помощью ряда методов, которые будут обрабатываться алгоритмами, разработанными в Университете Райса. Также устройство нейромодуляции сможет стимулировать поток жидкости в головном мозге.
Аппарат сможет провести электроэнцефалографию (ЭЭГ), измеряющую электрическую активность головного мозга, и реоэнцефалографию (РЭГ), измеряющую кровоток. Другие датчики измерят поток жидкости с помощью ультразвуковых импульсов — орбитальная сонография (OSG) будет посылать эти импульсы через глазницу, а ультразвук транскраниального допплера (TCD) передаст импульсы через черепную коробку. Затем можно будет контролировать поток жидкости с помощью транскраниальной электростимуляции (TES) и сфокусированных ультразвуковых импульсов низкой интенсивности (LIFUP).
Команда говорит, что разработка портативной технологии для измерения и контроля потока жидкости в мозге поможет не только солдатам, но и пациентам, улучшив понимание того, что происходит во время сна, и потенциально приведет к новым методам лечения неврологических расстройств.
"Пациенты с нарушениями сна, особенно те, кто подвержен риску таких нейродегенеративных заболеваний, как болезнь Альцгеймера, крайне нуждаются в технологиях, способствующих удалению токсинов и предотвращению их отложений в головном мозге", — комментирует Фидаа Шаиб, профессор Медицинского колледжа Бейлора.
Ранее мы сообщали о том, что инженеры собираются копировать нейросети человека и интегрировать их в процессоры.