Технологию лечения парализованных конечностей предложили в Стэнфорде

Команда исследователей из Стэнфордского университета и Сеульского национального университета в Южной Корее на шаг приблизилась к этой мечте, добившись восстановления мышечных движений у парализованных мышей с помощью органических искусственных нервов. Об этом рассказало 2 ноября интернет-издание Brain Tomorrоw. Полный отчет о работе ученых опубликован в журнале Nature Biomedical Engineering.

На протяжении десятилетий врачи и ученые работали в надежде, что парализованные люди однажды смогут восстановить чувствительность и движение в своих конечностях. Предпринимались различные попытки лечения поврежденных нервов после травм спинного мозга, включая хирургическое вмешательство и медикаментозную терапию.

Однако восстановить нервную функцию по-прежнему практически невозможно. Одним из методов лечения, используемых в настоящее время в клинической практике, является функциональная электростимуляция (ФЭС). Однако для этого задействуются сложные цифровые схемы и громоздкие внешние компьютеры, что неприменимо в повседневной жизни.

Решить проблему исследовательской группе удалось, научившись управлять движениями конечностей мышей с помощью искусственных нервов. Растягивающееся, маломощное органическое нитевидное нанокристаллическое устройство имитирует структуру и функцию нервных волокон.

Искусственный нерв состоит из датчика напряжения, проприоцептора, который обнаруживает движения мышц, органического искусственного синапса, имитирующего биологический синапс, и гидрогелевого электрода для передачи сигналов мышцам ног.

Движение ног мыши и сила сокращения мышц регулируются в соответствии с потенциалами действия («спайками»), передаваемыми на искусственный синапс. Система функционирует аналогично биологическому нерву. Искусственные синапсы создают более плавные и естественные движения конечностей, чем ФЭС.

Кроме того, искусственный проприоцептор контролирует движение ноги мыши и обеспечивает обратную связь с искусственным синапсом в реальном времени, предотвращая повреждение мышц из-за чрезмерного движения ног.

Исследователям удалось заставить парализованных мышей пинать мяч, а также ходить или бегать по беговой дорожке.

Новое применение нейроморфной технологии привлекает внимание как вычислительное устройство следующего поколения, имитируя поведение биологической нейронной сети, отмечает издание.

Растягивающийся искусственный нерв может предложить новые решения для лечения у людей повреждённых нервов спинного мозга и периферических нервов, а также заболеваний, характеризующихся дегенерацией нервов, в частности болезней Паркинсона и Хантингтона.