60 年以上にわたり、ペースメーカー (心臓に電気インパルスを送るために胸部に埋め込まれた小さな装置) は宿題をこなし、自分ではできなかった心臓の小さな鼓動を生み出してきました。
この装置は多くの患者の寿命を延ばしてきました (その「極端な」バージョンでは、 ECMO、さえ 死を止める）。 しかし、最高のペースメーカーでさえ、単純な事実を無視しています: 健康な心臓はメトロノームほど正確には鼓動しません。 息を吸うと加速し、息を吐くと減速します。 「」と呼ばれるこの自然な変化に基づいて呼吸性洞性不整脈「世界中の科学者がバイオニックペースメーカーを作っています。
「デバイスは体のフィードバックに耳を傾ける必要があります。 よりスマートなツールが必要です」 サイコロ ジュリアン・パトン、英国のブリストル大学の教授であり、この分野のいくつかの研究を担当しています。
で 紙 今週公開された 生理学のジャーナル, パトン 彼の同僚は、心臓の自然なリズムに倣って、疲労したものをより効率的に補正するバイオニックペースメーカーについて説明しています。
デバイスは、各人の呼吸によって提供される電気信号を「読み取り」、それに応じて心拍数を調整します。 つまり、すべての個人のペースに完全に適応します。
心不全のマウスのテストでは、このデバイスは、従来のペースメーカーと比較して、心臓が送り出すことができる血液を20％増やします。
現在よりはるかに先
現在のペースメーカーは、加速度計や体温センサーを使用して、かなり昔ながらの方法で変化に適応しようとしています。 いくつかの新しいデバイスが呼吸に現れ始めていますが、記録された呼吸の定期的な「サンプル」に基づいて調整するだけです. 「私たちは、私たち一人一人が持っている異なる独特の呼吸に合わせてサイバネティックペースメーカーを調整しています. ペイトンは指摘する。
サイバネティックペースメーカーの心臓部？ 心です
バイオニックペースメーカーの背後にあるデバイスは、ニューラルネットワークに基づくアナログチップを使用し、研究の共著者によって開発されました。 アラン・ノガレット バース大学の。 マウスでのテストでは、呼吸中に収縮する横隔膜筋からの電気活動を記録しました。 チップは信号を解釈し、心臓の左心房の結果として生じる電気刺激作用に変換して、呼吸と「協調」して心臓を鼓動させました。
アナログチップを使用する利点は、調停がなく、体の変化にすばやく対応できることです。つまり、デバイスを郵便切手のサイズに小型化できます。
考えられる進歩
人間でのテストがマウスでのそれらの良い前提を確認するならば、横隔膜筋の信号を記録する必要はないでしょう：既存のペースメーカーにチップを統合するだけです。
