Пристрій нейромодуляції зможе стимулювати потік спинномозкової рідини, котра очищає мозок від токсинів під час сну.
Для проведення досліджень сну армія США надала дослідникам з Університету Райса грант у розмірі $2,8 млн на розробку портативного пристрою, здатного контролювати і регулювати потік рідини, що проходить через мозок під час сну. Учені планують представити робочий прототип через рік.
Про це повідомляється на сайті університету.
У 2012 році вчені здійснили величезний прорив, відкривши глімфатичну систему (ГС), яка виводить токсичні продукти життєдіяльності з мозку під час глибокого сну, "промиваючи" його спинномозковою рідиною. Порушення сну, тобто роботи ГС, призводять до неврологічних розладів, такими як хвороба Альцгеймера. Тому вивчення ГС може дати нове розуміння того, як саме відбуваються порушення сну, це допоможе знайти способи їх лікування.
Наразі для дослідження діяльності мозку потрібні громіздкі та дорогі апарати МРТ, але і військові, і вчені, і медики зацікавлені в появі переносного пристрою, що зчитує мозкову активність. Тому Міноборони США фінансує дослідників з Університету Райса, Хьюстонского методистського коледжу і Медичного коледжу Бейлора, готових такий апарат винайти.
"Оскільки МРТ нелегко транспортувати, міністерство оборони поцікавилося, чи можемо ми розробити невеликий переносний гаджет, здатний вимірювати і регулювати стан мозку солдат під час сну", — говорить Пол Черукурі, виконавчий директор Інституту біологічних наук і біоінженерії Райса (IBB).
Система отримуватиме сигнали від мозку за допомогою низки методів, які будуть оброблятися алгоритмами, розробленими в Університеті Райса. Також пристрій нейромодуляції зможе стимулювати потік рідини в головному мозку.
Апарат зможе провести електроенцефалографію (ЕЕГ), що вимірює електричну активність головного мозку, і реоенцефалографію (РЕГ), що вимірює кровотік. Інші датчики виміряють потік рідини за допомогою ультразвукових імпульсів — орбітальна сонографія (OSG) посилатиме ці імпульси через очну ямку, а ультразвук транскраніального доплера (TCD) передасть імпульси через черепну коробку. Потім можна буде контролювати потік рідини за допомогою транскраніальної електростимуляції (TES) і сфокусованих ультразвукових імпульсів низької інтенсивності (LIFUP).
Команда каже, що розробка портативної технології для вимірювання і контролю потоку рідини в мозку допоможе не тільки солдатам, а й пацієнтам, поліпшивши розуміння того, що відбувається під час сну, і потенційно призведе до нових методів лікування неврологічних розладів.
"Пацієнти з порушеннями сну, особливо ті, хто схильний до ризику таких нейродегенеративних захворювань, як хвороба Альцгеймера, вкрай потребують технологій, які сприяють виведенню токсинів і запобіганню їх відкладень у головному мозку", — коментує Фідаа Шаїб, професор Медичного коледжу Бейлора.
Раніше ми повідомляли про те, що інженери збираються копіювати нейромережі людини й інтегрувати їх у процесори.