Порушення контролю сечового міхура залишається однією з найтяжчих проблем для пацієнтів із травмою спинного мозку, хоча в нейротехнологіях основну увагу традиційно приділяють відновленню рухових функцій. За оцінками, лише у США зі спінальною травмою живуть понад 300 тисяч людей, і більшість із них стикаються з нейрогенними розладами сечовипускання, що суттєво погіршують якість життя та підвищують ризик тяжких інфекційних ускладнень. Саме ця проблема стала основою для розроблення нового нейроінтерфейсу спинного мозку дослідниками Університету Південної Каліфорнії (США).
Читайте также: Анджелина Джоли Чоловік: подробности личной жизни и биографии
Команда вчених під керівництвом нейрохірурга Чарльза Лю та біоінженера Васілеоса Христопулоса представила технологію мікростимуляції дорсолатерального канатика спинного мозку (dorsolateral funiculus – DLF), здатну відновлювати координоване сечовипускання. Результати роботи опубліковані в журналі IEEE Transactions on Neural Systems and Rehabilitation Engineering.
Фізіологічно сигнали про наповнення сечового міхура передаються через висхідні сенсорні волокна DLF до головного мозку, який у відповідь запускає синхронізоване скорочення детрузора та розслаблення сфінктера. Після травми спинного мозку цей шлях переривається, через що пацієнт не лише втрачає довільний контроль, а й перестає відчувати потребу до сечовипускання. Дослідники поставили за мету визначити точну локалізацію цього сигналу та відтворити його штучно.
Для експерименту використали надтонкі мікроелектродні масиви, розроблені компанією Ecate LLC. У моделі на щурах електроди імплантували в різні ділянки спинного мозку під час контрольованого наповнення сечового міхура. Найбільш специфічна активність була зафіксована саме у DLF: частота імпульсів зростала паралельно зі збільшенням об’єму міхура – від близько 30 Гц на початковому етапі до майже 100 Гц безпосередньо перед сечовипусканням. Водночас електроди, розташовані лише за кілька десятків мікрометрів, залишалися неактивними, що свідчить про високу анатомічну специфічність цієї зони.
Читайте также: Дружина Макрона – Брижит Макрон: путь от преподавателя до первой леди Франции
На наступному етапі дослідники застосували електричну стимуляцію виявленої ділянки, імітуючи природний сигнал наповнення сечового міхура. Координоване сечовипускання вдалося викликати у 91,7 % випадків, а за попереднього наповнення міхура до фізіологічного порогу – у 100 % експериментів. Важливо, що стимуляція не супроводжувалася активацією м’язів нижніх кінцівок, тобто ефект був селективним і не спричиняв генералізованої моторної відповіді.
У перспективі модель BLISS (Bladder-Linked Stimulation System) має поєднати сенсор визначення об’єму сечового міхура з нейростимулятором, формуючи замкнений нейропротезний контур. Такий підхід потенційно дозволить не лише спорожнювати міхур, а й відновити саме відчуття його наповнення – функцію, втрату якої пацієнти часто вважають однією з найтяжчих після спінальної травми.
Сьогодні команда науковців уже переходить до досліджень на великих тваринах, а перші клінічні експерименти з людьми мають розпочатися протягом 2027-2028 років під час операцій на спинному мозку. Якщо технологія підтвердить безпечність і ефективність у клінічних умовах, вона може суттєво змінити підходи до лікування нейрогенного сечового міхура.
Читайте также: Діти Усика: подробности о семье и дочерях чемпиона
Джерело: https://ieeexplore.ieee.org/stamp/stamp.jsp?tp=&arnumber=11447339
Вхід в особистий кабінет
Вхід
