211service.com
Protēze līdzsvara nodrošināšanai
Iedomājieties pasauli, kurā zeme svārstījās ik uz soļa, kur jūs nevarat atšķirt no apakšas tumšā telpā vai kur staigāšana pa mīkstu paklāju jūs izsit no līdzsvara. Tā ir realitāte cilvēkiem, kuri ir zaudējuši funkcijas vestibulārajā sistēmā, kas ir daļa no iekšējās auss, kas kontrolē līdzsvaru.
Neirozinātnieki Masačūsetsas acu un ausu slimnīcā Bostonā gatavojas pārbaudīt jaunu protēzi, kas varētu palīdzēt. Pēc mēneša, Dens Merfelds pārslēgs slēdzi eksperimentālajai ierīcei, kas implantēta rēzus pērtiķim, kura paša vestibulārā sistēma ir atspējota. Merfelds un viņa līdzstrādnieks Ričards Lūiss ceru, ka ierīce noderēs līdzsvaram to pašu, ko kohleārais implants ir paveicis dzirdei. Ja mēs varam pierādīt, ka varam uzlabot pērtiķu līdzsvaru, tas būtu stimuls pārejai uz klīniskiem pētījumiem, saka Lūiss, zinātnieks un otoneurologs (neiroloģists, kas specializējas ausu slimībās).
Kohleārais implants — ķirurģiski implantēta elektroniska ierīce, kas nedzirdīgiem cilvēkiem rada skaņas sajūtu — līdz šim ir bijusi visveiksmīgākā neironu protēze. Merfelds, Lūiss un citi izmanto šim implantam izstrādātās tehnoloģijas, lai izveidotu līdzīgu protēzi vestibulārajai sistēmai.
Iekšējā auss darbojas kā žiroskops. Trīs ortogonāli orientētas struktūras, ko sauc par pusloku kanāliem, uztver galvas orientāciju, izmantojot šķidruma kustību kanālos. Nervi, kas saistīti ar šīm struktūrām, nosūta uz smadzenēm neironu signālu vilcienu, kas šo informāciju integrē ar vizuāliem signāliem un citiem signāliem, lai saglabātu līdzsvaru un stabilizētu redzi, piemēram, lai mūsu acis ešanas laikā koncentrētos uz vienu punktu, novēršot nervozitāti. , rokas kameras efekts, ko mēs citādi varētu uztvert. Kad vestibulārā sistēma tiek iznīcināta, var rasties nopietnas līdzsvara problēmas. Šāds traucējums dažreiz ir antibiotiku blakusparādība. To var izraisīt arī trauma, infekcija un dažas slimības. Piemēram, vairāk nekā 500 000 cilvēku Amerikas Savienotajās Valstīs cieš no Menjēra slimības, kas ir īpaši novājinoša iekšējās auss slimība.
Pacientiem var palikt uz visiem laikiem nelīdzsvarotības simptomi, kas dažkārt ir kropļojoši Timotijs E. Hulars otolaringologs Vašingtonas Universitātes Medicīnas skolā Sentluisā. Kā klīnikas ārsts ar vairākiem pacientiem ar divpusēju vestibulārā aparāta zudumu, es ļoti priecājos domāt, ka pēc dažiem gadiem protēzes varētu būt ārstēšanas iespēja.
Vestibulārā aparāta relatīvā vienkāršība padara to par ideālu protēžu mērķi. Piemēram, horizontāli orientētais kanāls nosaka kustību pa kreisi un pa labi, piemēram, negatīvu galvas kratīšanu. Neironi, kas savienojas ar šo kanālu, sūta smadzenēm elektriskos impulsus lielā ātrumā, kad galva pagriežas pa kreisi, un zemu ātrumu, kad tā pagriežas pa labi. Merfelda protēze atdarina šo signalizācijas sistēmu: kustības sensors uz galvas mēra rotāciju, nosūtot šo informāciju mikroprocesoram, kas to pārvērš elektriskos impulsos, kas tiek pārnesti uz elektrodu, kas implantēts iekšējā ausī.
Iepriekšējie pētījumi liecina, ka ierīce var palīdzēt vāveres pērtiķiem, kuriem daļa no vestibulārā aparāta bija traucēta. Kad ierīce tika ieslēgta, pērtiķu vestibulokulārais reflekss uzlabojās, kas nozīmē, ka viņi varēja labāk noturēt acis stabilas, kamēr viņu galva kustās. (Līdz šim pētnieki ar savu protēzi ir mērķējuši tikai uz vienu no kanāliem. Citi šajā jomā strādājošie zinātnieki ir mērķējuši uz visiem trim grauzēju kanāliem.)
Komanda tagad vēlas noteikt, cik labi ierīce var ārstēt citus vestibulāro traucējumu simptomus, piemēram, līdzsvaru un uztveri. (Smadzenes izmanto informāciju no vestibulārā aparāta, lai kontrolētu gan muskuļus, kas kustina mūsu acis, gan stājas muskuļus, kas tur mūs vertikāli.)
Šo sajūtu mērīšana ir izrādījusies grūti izdarāma pat cilvēkiem. Mēs pārvaldām savu vestibulāro sistēmu — atšķirībā no redzes vai dzirdes — lielākoties neapzināti, tādējādi cilvēkiem ir grūti kvantitatīvi ziņot par to, ko viņi uztver, saka Kristofers Plats, kurš pārrauga līdzsvara un vestibulārās sistēmas izpēti. Nacionālais kurluma un citu komunikācijas traucējumu institūts . Tāpēc Merfelds un Lūiss pārbaudīs savas protēzes rēzus pērtiķos, kurus var apmācīt veikt sarežģītas pārbaudes. Lai pārbaudītu līdzsvaru, piemēram, dzīvnieki tiek mācīti stāvēt ar vienu ekstremitāti uz katras no četrām mazām platformām, kas atsevišķi pārvietojas, radot zemestrīces ilūziju. Pēc tam pētnieki mēra dzīvnieka spēju saglabāt līdzsvaru, reaģējot uz kustībām. Lai izmērītu uztveri, dzīvniekiem māca pagriezt stūri, lai vertikāli orientētu līniju datora ekrānā. Bez citiem vizuāliem norādījumiem pērtiķis vai persona bez vestibulārās funkcijas orientēs līniju tādā pašā leņķī kā galva.
Tas ir ļoti svarīgi, jo tas nozīmē, ka viņi var pārbaudīt pērtiķus ar tieši tādiem pašiem testiem, kādus viņi veic cilvēkiem, un iegūt labāku novērtējumu par to, cik labi viņu ierīce darbojas, cerot, ka to var pārnest uz cilvēkiem, saka Platts.
Ja sākotnējos eksperimentos viss noritēs labi, pētnieki cer palielināt ierīces sarežģītību, mērķējot uz visiem trīs iekšējās auss kanāliem un galu galā arī uz citām struktūrām. Ne Merfelda grupa, ne citi šajā jomā strādājošie vēl nav mērķējuši uz otru vestibulāro struktūru komplektu, otolītiskajiem orgāniem, kas uztver galvas lineāro paātrinājumu.