'N Ingeplante toestel stimuleer die vagus-senuwee elektries, soos 'n pasaangeër, terwyl dit ongewenste senuweeaktiwiteite op 'n doelgerigte manier inhibeer.
Vorms van vagus-senuweestimulasiebehandeling teen chroniese inflammasie is reeds suksesvol in die mens deur private industrie getoets met die doel om dit vir pasiënte beskikbaar te stel. Maar die innovasie deur navorsers van die Georgia Institute of Technology voeg 'n inhibeerende sein kan die kliniese doeltreffendheid en terapeutiese voordeel van bestaande behandelings verhoog.
"Ons gebruik 'n elektrode met 'n kilohertz frekwensie wat ongewenste senuweegeleiding toevoeg, benewens die elektrode wat senuwee-aktiwiteit stimuleer," sê hoofonderzoeker Robert Butera, 'n professor wat gesamentlik in die Skool vir Elektriese en Rekenaaringenieurswese en die Departement Biomediese Ingenieurswese aangestel is. "Ons het die twee naby mekaar gereël, sodat die blokkeer-elektrode die stimulasie van die stimulerende elektrode dwing om net een rigting te gaan."
Die navorsers se innovasie kan teoreties relatief vinnig geïmplementeer word deur bestaande kliniese toestelle te versterk. Tot dusver het toetse by rotte baie positiewe resultate opgelewer, en hulle is behaal sonder om meer drastiese maatreëls in ander eksperimente te noem, om hierdie soort behandeling te optimaliseer, soos 'n vagotomie, die sny van 'n deel van die vagus.
"Die oorspronklike studies in diere op die anti-inflammatoriese voordele van vagus-senuweestimulasie het tot senuwee-transksies toegepas om rigtingstimulasie te bewerkstellig, asook die doeltreffendheid van senuweestimulasie. Maar om die vagus te sny, is dit nie klinies lewensvatbaar nie, weens die veelheid van lewensbelangrike liggaamlike funksies, monitor dit en reguleer dit.
"Ons benadering bied dieselfde terapeutiese voordeel, maar is ook onmiddellik omkeerbaar, beheerbaar en klinies haalbaar," sê hoofnavorser Yogi Patel, 'n bioengineering-gegradueerde.
"Ons noem dit 'n virtuele vagotomie," sê Butera.
Patel, Butera en kollegas rapporteer die resultate van hul studie in die joernaal Wetenskaplike verslae.
Wat is die vagus senuwee?
Om te verstaan hoe hierdie nuwe bio-elektroniese fyn-tuning werk, kom ons begin met die vagus-senuwee self.
Dit lê buite die werwelkolom en aan weerskante in twee dele aan die voorkant van jou nek. Dit is maklik om te vergeet omdat, hoewel dit jou help om 'n paar beperkte sensasies soos pyn en hitte van 'n handvol interne organe te voel, is die sensasies nie so blatant en algemeen as wanneer jy uitkom en iets met jou hand raak nie.
Jou vrywillige of somatiese senuweestelsel is verantwoordelik vir die bereik, aanraking en gevoel, en die vagus senuwee behoort aan jou onwillekeurige senuweestelsel, eintlik die outonome senuweestelsel. Alhoewel u die gevolge minder bewus kan ervaar, kan u nie sonder 'n vagus oorleef nie.
"Die vagus-senuwee verskaf 'n ongelooflike hoeveelheid inligting wat verband hou met die toestand en funksie van die viscerale organe - jou spysverteringskanaal, jou hart, jou longe, inligting oor die voedingstowwe wat jy eet - enigiets wat nodig is vir homeostase (fisiologiese balans)," sê Patel. .
Die vagus-senuwee is die lewenslyn tussen die vitale funksie beheersentrums van jou brein en jou viscerale organe, wat deurlopend boodskappe tussen jou hipotalamus en organe verplaas om dinge soos puls en respirasie, die smering van sinusse en die beperking van immuunrespons te beheer.
Hiperaktiewe immuunrespons
Die laaste een is waar ontsteking inkom, want dit is deel van die liggaam se natuurlike immuunrespons. Maar wanneer die immuunstelsel hiperaktief word, kan dit nie net patogene, maar ook onbesmette weefsel aanval, soos by pasiënte wat aan siektes ly soos rumatoïede artritis, prikkelbare dermsindroom of Crohn se siekte. Geneesmiddelgebaseerde terapieë misluk hulle dikwels nie baie nie.
Die twee dele van die outonome (onwillekeurige) senuweestelsel - die simpatiese en die parasimpatiese - beïnvloed jou immuunstelsel sterk. Die vagus senuwee behoort aan die parasimpatiese.
"Dis soos 'n seesaw-stelsel. Jou simpatieke senuweestelsel help om die immuunstelsel op te skop, en die parasimpatiese senuweestelsel laat dit dompel, "sê Patel.
Elektriese stimulasie: voor- en nadele
Stimulering van die vagus-senuwee ondersteun die temperende effek, maar dit kan ook die deel van die senuweestelsel wat die immuunrespons stimuleer, opwek, wat teenproduktief is as jy dit kalmeer.
"Elke kring het 'n pad wat uit die brein kom en een gaan na die brein, en as jy elektries stimuleer, het jy gewoonlik geen beheer oor watter een jy kry nie. Jy kry gewoonlik albei, "sê Patel. Hierdie paaie word dikwels in dieselfde senuwee gestimuleer.
Die pad wat die brein verlaat en na ander organe gaan, die efferente weg, is die een wat stimuleer om die immuunstelsel te temper en te help om chroniese inflammatoriese toestande te verlig. Die een wat na die brein, die afferente pad, as gestimuleer, lei uiteindelik na die hipotalamus, 'n ertjiegrootte streek in die middel van die brein. Dit lei tot 'n ketting van hormonale reaksies, wat uiteindelik sitokiene vrystel, messaging molekules wat ontsteking bevorder.
"Jy kry 'n verhoogde inflammatoriese reaksie wanneer jy die afferente paaie stimuleer, wat aktief inligting oor jou interne toestand oordra en die immuunstelsel aktiveer wanneer nodig," sê Patel. "En as 'n pasiënt reeds in 'n hiperaktiewe immuunstaat is, wil jy dit nie meer stoot nie."
Stimulerende afwaartse (efferente), terwyl die opwaartse (afferente) vagus senuwee-aktiwiteit blokkeer, behou die goeie effek terwyl moontlike slegte effekte voorkom word. By diere wat hierdie behandeling ontvang het, het bloedtoetse getoon dat inflammasie merkbaar afgeneem het. Belangriker nog, hierdie behandeling kan aangeskakel of afgestem word, en aangepas word by die behoeftes van elke pasiënt.
Die Nasionale Instituut van Gesondheid en die Ian se Vriende-stigting het die werk befonds.
Bron: Georgia Tech
Verwante Boeke:
at InnerSelf Market en Amazon
