ザ 植物 脳内の電気活動を調節する物質は、パーキンソン病の症状を治療するために数十年にわたって使用されてきました。研究では、その機能と有効性を拡張するための新しいソリューションを開発しています。
ユーザーの呼吸を電気に変換する特別な内蔵摩擦発電機のおかげで、新しい設計により、このような脳刺激装置の使用が大幅に改善される可能性があります。
脳深部刺激の仕組み
脳深部刺激には、脳の標的領域に小さなワイヤーを埋め込んで穏やかな電気インパルスを送り、脳の異常な電気活動を修正することが含まれます。
これは、25 年前の 1997 年にパーキンソン病による震えの治療に承認された技術です。 しかし最近では、科学者がうつ病や衝動性行動を治療するためにそれを適応させ、有望な初期結果が得られているのを見てきました.
毎年何十万人もの患者が脳刺激装置を受けています。 メインデバイスは胸の下に配置され、その非常に細い枝が脳に移動します。 現在の形では、デバイスは XNUMX ～ XNUMX 年ごとに交換する必要があるバッテリで動作し、そのたびに外科的処置が必要になります。 不快すぎる。
息にエネルギーを与えられた
最近、心臓ペースメーカーに採用された新しいソリューションが転機となりそうです。 脳刺激装置と共通点が多い装置です。 研究者は、体の筋肉、または心拍自体によっても駆動できる実験的なペースメーカーを開発しました。
コネチカット大学の科学者たちは、この原理を脳深部刺激にも応用しました。これらの製品は摩擦電気効果に基づいています。摩擦電気効果とは、セーターを着て衝撃を受けたときのように、いくつかの材料が互いにこすれると帯電することを指します。
アメリカのチームが開発した脳刺激装置（ここにあなたをリンクします ジャーナル Cell Reports Physical Science に掲載された研究) は、人の呼吸運動を通じてエネルギーを収集することができます。
この新世代の脳刺激装置はどのように作られていますか?
インプラントは材料の層で構成されています 摩擦電気 摩擦によって電気を発生させるもの。この電気は生体適合性スーパーキャパシタを充電し、脳刺激装置に電力を供給します。
「私たちは、互いに接触すると顕著なエネルギー生成を引き起こす新しいナノ材料のおかげで、小型の摩擦発電機を作成しました。刺激装置を機能させるのに十分なエネルギー以上です」と研究著者は言う エスラー・エルサナディディ.
呼吸を利用した脳刺激装置、次のステップ
チームは、ポンプを介して膨張および収縮できる豚の肺でデバイスをテストしました。 このシミュレートされた呼吸により、摩擦電気材料がこすり落とされて電気が発生し、刺激装置はそれを利用して 60 秒あたり XNUMX の電気パルスを生成しました。 マウスの脳組織を刺激することに成功したインパルス。
「これは、環境発電、エネルギー貯蔵、脳刺激装置など、すべてを統合した世界初のシステムです」とチームメンバーのイスラム・モサ氏は語ります。
研究者たちが取り組んでいる次のステップは、大型動物でのテストです。すべてがうまくいけば、短期間で、はるかに効果的で「装着」しやすいインプラントが得られるでしょう。
