Stimulatorul cerebral, folosit în tratarea afecțiunilor psihiatrice, va putea fi alimentat de respirație în loc de baterii

Stimulatorul cerebral adânc implantat poate ajuta multe persoane cu boli neurologice și psihiatrice atunci când tratamentele tradiționale eșuează. Însă intervenția chirurgicală, de fiecare dată când bateriile trebuie schimbate, reprezintă un dezavantaj major.

Acum, cercetătorii de la UConn raportează în Cell Reports Physical Sciences o nouă modalitate de a încărca dispozitivele folosind propriile mișcări respiratorii ale unei persoane.

Stimulatorii cerebrali profunzi sunt din ce în ce mai răspândiți, cu aproximativ 150.000 de dispozitive noi, implantate în fiecare an. În mod normal, acestea sunt plasate sub piele, în zona pieptului, iar electrozii lor sunt implantați în creier. Electrozii lovesc creierul cu impulsuri electrice de mai multe ori pe secundă pentru a regla activitatea electrică anormală a creierului, potrivit MedicalXpress.

Rolul avut de stimulatorul cerebral în tratarea bolnavilor de Parkinson și a afecțiunilor psihiatrice

Stimulatorii cerebrali profunzi pot ajuta persoanele care suferă de boala Parkinson și de alte tulburări de mișcare să își recapete controlul asupra mișcărilor musculare. Cercetările au arătat, de asemenea, că tehnica poate reduce semnificativ simptomele afecțiunilor psihiatrice, cum ar fi depresia rezistentă la tratament și tulburarea obsesiv-compulsivă.

La fel ca un stimulator cardiac, stimulatoarele cerebrale profunde sunt alimentate cu baterii. În timp ce majoritatea bateriilor de stimulatoare cardiace durează între șapte și zece ani, bateriile stimulatoarelor cerebrale profunde necesită, de obicei, înlocuirea la fiecare doi-trei ani, din cauza consumului ridicat de energie. Iar fiecare schimbare de baterie necesită o intervenție chirurgicală.

Stimulatorul cerebral ale cărui baterii nu trebuie schimbate niciodată, o inovație în medicină

Chimiștii de la UConn, Esraa Elsanadidy, Islam Mosa, James Rusling și colaboratorii lor au dezvoltat un stimulator cerebral profund care nu trebuie să își schimbe niciodată bateriile.

În locul unei baterii, noul dispozitiv convertește în electricitate mișcarea pieptului utilizatorului în timp ce acesta respiră. Pe măsură ce persoana inspiră și expiră, peretele toracic apasă pe un generator electric foarte mic și subțire, numit nanogenerator triboelectric. Nanogeneratorul convertește această mișcare în electricitate statică.

Echipa a testat dispozitivul prin încorporarea nanogeneratorului triboelectric în pieptul unui porc simulat care conținea un plămân de porc conectat la o pompă. Atunci când plămânul porcului este umflat și dezumflat în timpul inhalării și exhalării, acesta împinge împotriva nanogeneratorului, făcând ca două straturi din interiorul nanogeneratorului să se frece și să producă electricitate.

Următorul pas va fi testarea dispozitivului pe un animal mare.

Vă mai recomandăm și:

Implantul cerebral care distruge tumori le bombardează cu particule de aur

Boala Parkinson, mai ușor de diagnosticat cu inteligență artificială

Tratamentul pentru depresie modifică structura creierului, arată un studiu

Celule cerebrale crescute în laborator au învățat să joace un joc video din anii ’70