Отечественные ученые создали и успешно испытали единственный в мире мягкий нейроимплант спинного мозга. | ГК ТРИММ
Отечественные ученые создали и успешно испытали единственный в мире мягкий нейроимплант спинного мозга.
1 Ноября 2022

В последнее десятилетие достигнут существенный прогресс в изучении структуры и функции нейронных сетей спинного и головного мозга. Разработаны современные биоинженерные технологии для искусственного управления функциями нервной системы при патологии. Исследования отечественных ученых (Gerasimenko et al. 2008; Courtine et al. 2009; Musienko et al. 2009, 2011, 2012) поставили конкретные задачи по оптимизации алгоритмов нейропротезирования, созданию моделей нейромоторных заболеваний in-vivo , выяснению механизмов и эффектов воздействия на нервную систему, а также трансляции готовых лечебных методик в клиническую практику. Все это привело к созданию Лаборатории нейропротезов, которая имеет такие основные направления своей работы, как:

  1. Исследование структурно-функциональной организации нейронных сетей спинного мозга, ответственных за сенсомоторную и соматовисцеральную интеграцию
  2. Создание экспериментальных моделей поражений спинного мозга (пороки развития, артрогрипоз, нейродегенеративные заболевания)
  3. Применение имплантируемых электрохимических нейропротезов при плегиях различной этиологиии
  4. Разработка новых неинвазивных подходов искусственного управления спинальными нейронными сетями

В конечном итоге, ученые научились печатать нейропротезы.

Группа российских ученых университета "Сириус", Санкт-Петербургского государственного университета, Научно-исследовательского центра неврологии (Москва), Тамбовского государственного технического университета, Федерального центра нейрохирургии Минздрава России (Тюмень), Первого Московского государственного медицинского университета им. И. М. Сеченова, Российского университета дружбы народов (РУДН), Института медицинской приматологии (Сочи), Института физиологии им. Павлова РАН (Санкт-Петербург), Национального исследовательского технологического университета "МИСиС" и Московского физико-технического института разработала уникальную технологию изготовления мягких нейроимплантов спинного мозга на основе углеродных нанотрубок, аналогов которой нет в мире. Руководил и координировал действия огромного научного коллектива заведующий лабораторией нейропротезов Института трансляционной биомедицины СПбГУ Павел Мусиенко.

Данная технология дает шанс на восстановление привычного образа жизни людям, утратившим, например, двигательные функции в результате травм или инсульта. Она позволяет изготовить имплант, приближенный по механическим свойствам к нервной ткани, что существенно повышает его биосовместимость по сравнению с аналогами. Нейроимпланты состоят из электродов, воздействующих током на нервные волокна в участках спинного мозга, отвечающих за активность обездвиженных зон тела. Устройство берет на себя функции поврежденных нейронных структур, восстанавливая поток импульсов для возобновления работы конечностей. Другие современные импанты имеют жесткую структуру. Их установка между костью и спинным мозгом пациента со временем может приводить к компрессии тканей и повреждению самого устройства.

В спинном мозге находятся нейронные сети и они могут работать без участия сигналов головного мозга. Для этого нужно точно и своевременно управлять разными участками спинного мозга с помощью нейропротеза. Его вживляют хирургическим путем, после чего к пациенту возвращаются двигательные функции.

Пока действие нейропротеза подтвердили исследования на мышах, крысах и даже рыбах.

Функциональность имплантов спинного мозга была изучена с использованием тестов in vivo на лабораторных животных. Они показали высокую эффективность предлагаемой технологии для мониторинга и стимуляции нейрональной активности у млекопитающих.

Авторы работы сделали имплант практически таким же мягким и эластичным, как нервная ткань. Это позволило расположить его близко к спинальным нейрональным путям, находящимся под твердой мозговой оболочкой, без вреда для чувствительных тканей органа. Добиться этого с помощью обычных электродов сегодня невозможно, уточняют ученые.

В перспективе этот научный прорыв поможет людям, которые лишены возможности двигаться.

213321.jpg



453.jpg

111351253215.jpg

Ссылки на проведенные исследования:

Трансформация нефункциональных спинномозговых цепей в функциональные состояния после потери мозгового входа.

Эпидуральная стимуляция: сравнение спинальных цепей, которые генерируют и контролируют движение у крыс, кошек и людей.

Ростральные поясничные сегменты являются ключевыми регуляторами локомоторной ритмичности задних конечностей у взрослых спинальных крыс.

Новая неинвазивная стратегия нейромодуляции позвоночника для управления движением человека.

Новая стратегия неинвазивной спинальной нейромодуляции способствует восстановлению способности шагать после полной моторной параплегии.

Контроль специфического локомоторного поведения посредством многомерной моноаминергической модуляции спинномозговых цепей.

Распределение спинномозговых нейронных сетей, контролирующих движение вперед и назад.

Видео


Запросить коммерческое предложение
Отправьте сообщение специалистам компании.