Главная страница > Новости > ОБЗОР НОВОСТЕЙ НЕЙРОТЕХНОЛОГИЙ 5.10.2020-11.10.2020

ОБЗОР НОВОСТЕЙ НЕЙРОТЕХНОЛОГИЙ 5.10.2020-11.10.2020

09 октября 2020

Свет может помочь при болезни Паркинсона

Ученые из Франции рассказали в журнале Science о старте новой попытки лечить болезнь Паркинсона с помощью инфракрасного света. Эксперимент, который основывается на предыдущих успешных опытах светотерапии, впервые проводится на людях. Лечение будет длиться четыре года, после чего, возможно, станет ясно, сможет ли наука, наконец, найти «безболезненное» решение для этой неизлечимой нейродегенеративной болезни.

Пациент Алан Минсон утверждает, что его симптомы Паркинсона улучшились после того, как он начал использовать «световой шлем» в июле 2019 года

Эксперименты in vitro показали, что свет способен активировать фермент цитохром С-оксидазу, который находится на внутренней поверхности мембраны митохондрии. Это увеличивает выработку клеточной энергии, что приводит к усилению кровотока и, как следствие, улучшает механизмы клеточной защиты, в том числе нейронов. Остается лишь вопрос – как довести инфракрасный свет до очага болезни Паркинсона – черной субстанции?

В 2017 году ученые опробовали это устройство на 20 макаках, которым вводили нейротоксин. Для 9 из них использовалось инфракрасное облучение через имплант. Теперь же в исследовании примут участие 14 больных болезнью Паркинсона на ранней стадии, 7 из них пройдут терапию инфракрасным излучением. Исследование продлится четыре года. Его цель заключается не только в том, чтобы попытаться помочь больным, но и проследить развитие болезни Паркинсона.

Ученые разработали способ доставки лекарств в мозг с точностью до миллиметра

Разработка новой технологии принадлежит ученым из Швейцарской высшей технической школы Цюриха. В основе подхода лежит двухступенчатое воздействие ультразвуком, которое помогает точно высвобождать лекарство в пораженном участке мозга. Это открывает новые возможности в лечении рака и неврологических заболеваний, терапия которых сегодня ограничена из-за сложности доступа к поврежденным областям мозга.

Обычно лекарства, перемещаясь по кровотоку, не могут избирательно воздействовать на ткани и распределяются значительно шире пораженного участка. В новом подходе лекарственное средство упаковывают в специальные носители на основе липидных везикул, которые крепятся к чувствительным к ультразвуку газосодержащим пузырькам. Сначала их вводят в кровоток, а затем, достигая мозга, с помощью ультразвука начинают высвобождать.

Схема двухступенчатой доставки лекарств

На первом этапе лекарство концентрируют в пораженном участке мозга с помощью звуковых волн низкой частоты, а затем более высокие частоты заставляют носителей лекарства вибрировать в нужном месте, высвобождая лекарство. Важным преимуществом нового подхода является низкая дозировка применяемых препаратов, поскольку их можно сконцентрировать в заданном участке мозга. Например, в экспериментах с крысами ученые применили дозировку в 1300 раз меньше обычной.

Созданы электронные кровеносные сосуды

Исследователи из Китая и Швейцарии взяли мембрану из металлополимерного проводника, разработанного ими ранее, и свернули ее, поместив в небольшую прозрачную трубку. В итоге им удалось получить гибкий, биоразлагаемый, электронный аналог натурального кровеносного сосуда с похожей структурой. Сосуды гибкие и биоразлагаемые и имитируют строение натуральных сосудов. 

Их протестировали на кроликах, заменив им сонные артерии. В течение трех месяцев команда наблюдала, как работают электронные сосуды в кровеносной системе. Оказалось, разработка обеспечивает достаточный приток крови в течение всего срока, а искусственные артерии функционируют так же хорошо, как естественные и без серьезной деформации. После удаления имплантатов ученые не нашли никаких признаков воспаления.

Состояние имплантированного сосуда через три месяца

Сейчас ученые собираются оптимизировать разработку для связи с мелкой электроникой, чтобы получить возможность имплантировать все части устройства и сделать их полностью разлагаемыми внутри организма. По мнению авторов исследования, их устройство справится с ограничениями обычных тканеинженерных конструкций, которые плохо способствуют регенерации кровеносных сосудов и, в отличие от естественных тканей, часто вызывают воспаление.

Выбрать, что хочешь увидеть во сне

Разработчики из MIT Media Lab Массачусетского технологического института разработали прибор, который способен помочь людям сформировать контент своих снов. Устройство называется Dormio и состоит из носимого устройства, которое прикрепляется к запястью, указательному и среднему пальцам человека, и отслеживает шаблоны сна, и приложения, которое может воспроизводить и записывать аудио, а также использовать записанные сообщения, чтобы предложить темы сна.

Dormio помогает выбрать тему сновидений

Устройство способно контролировать пульс человека, положение его пальцев и другие сигналы, чтобы следить за структурой сна. Dormio активируется, когда его пользователи вступают в гипнагогию, самую раннюю стадию сна. Также как и в состоянии "быстрого сна", люди могут спать в гипнагогическом состоянии. Но на этой стадии они все еще могут слышать окружающий мир и в целом менее полно погружаются в сон. 

Этим летом ученые протестировали Dormio на группе из 50 человек. Результаты исследования показали, что это устройство действительно может побудить людей видеть сны на темы, которые они выберут. Как только Dormio обнаружило, что человек вошел в гипнагогию, оно давало звуковые подсказки "Не забывай думать о дереве". К концу 67% участников исследования сообщили, что им снились деревья. Детали сна сильно различались, но везде присутствовали деревья.

Один робот помог другому не запутаться в проводе

Инженеры из Осакского университета научили пару роботов сообща управляться с проводными инструментами. Ведущий робот использует инструменты, а ассистент следит за тем, чтобы кабель не запутывался и не слишком натягивался. На одном из манипуляторов помощника установлен направляющий блок, а на втором, в зависимости от конфигурации, либо захват, либо моторизованная катушка.

Оба робота управляются единой программой, но их действия планируются строго иерархически — помощник подчинен ведущему. Сначала ведущий выполняет действие, например, двигает инструмент или перекладывает его из руки в руку, причем уже на этой стадии алгоритм учитывает наличие кабеля и не позволит сделать действие, которое его порвет. Затем программа симулирует состояние кабеля в новом положении.

Управление блоком подчинено трем главный правилам: кабель не должен касаться ни роботов, ни предметов, блок не должен слишком близко приближаться к инструменту, наконец, кабель не должен перегибаться на выходе из инструмента. В рамках этих правил программа следит за соблюдением других параметров, в том числе стремится поддерживать кабель умеренно натянутым.