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何十年も使用されてきました. 研究は、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一体型摩擦電気発生器のおかげで、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
脳深部刺激法では、脳の特定の領域に小さなワイヤーを埋め込み、穏やかな電気インパルスを送り込み、脳の異常な電気活動を修正します。
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。 それらの作成は、摩擦電気効果に基づいています。これは、セーターを着て衝撃を受けたときに、いくつかの材料が互いにこすれるときに電気を帯びることを知っていますか?
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?
植物は材料の層で構成されています 摩擦電気 摩擦で発電するもの。 この電気は生体適合性のある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、互いに接触すると大量のエネルギーを発生させる新しいナノ材料を使って、小さな摩擦電気発電機を作成しました。刺激装置を動かすのに十分なエネルギーを超えています」と研究著者は述べています。 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、エネルギー収集、エネルギー貯蔵、脳刺激装置のすべてを組み合わせた世界初のシステムです」と、チーム メンバーのイスラム モサは言います。
研究者が取り組んでいる次のステップは、大型動物の試験です。 すべてがうまく行けば、短期間ではるかに効果的で「装着」しやすいインプラントを手に入れることができます。
