Szlafmyca oczyszczająca mózg, finansowana przez armię USA

Armia amerykańska przyznała naukowcom z Rice University i innych instytucji grant na opracowanie przenośnej czapki, która może monitorować i regulować przepływ płynu przez mózg podczas snu.

Schemat ilustrujący, jak mogłaby wyglądać i działać czapka śledząca sen
Schemat ilustrujący, jak mogłaby wyglądać i działać czapka śledząca sen fot. NeuroEngineering Initiative

Wszyscy wiedzą, że sen jest ważny, ale wciąż jest wiele rzeczy, których nie rozumiemy na temat tego, co faktycznie robi z mózgiem – i jak można zwiększyć jego korzyści. Większość z nas zna mgłę mózgową, która pojawia się, gdy nie ma wystarczającej ilości snu, ale dokładne procesy, które tam zachodzą, pozostają tajemnicze. W 2012 roku naukowcy dokonali ogromnego przełomu w tej dziedzinie, odkrywając system glimfatyczny, który podczas głębokiego snu usuwa toksyczne produkty przemiany materii z mózgu, przepłukując go płynem mózgowo-rdzeniowym. Zakłócenia snu – a tym samym układu limfatycznego – są coraz częściej kojarzone z zaburzeniami neurologicznymi, takimi jak choroba Alzheimera.

Badanie systemu glimfatycznego może dostarczyć nowych informacji na temat zaburzeń snu i sposobów ich leczenia, ale obecnie wymaga dużych, nieporęcznych urządzeń do rezonansu magnetycznego. Tak więc armia amerykańska finansuje naukowców z Rice University, Houston Methodist i Baylor College of Medicine, aby opracowali nadające się do noszenia czapkę dla żołnierzy, aby poprawić ich wydajność.

System składałby się ze sprzętu do noszenia, który odbiera sygnały z mózgu za pomocą szeregu metod, które byłyby przetwarzane przy użyciu nowo zaprojektowanych algorytmów. Urządzenia neuromodulacyjne mogłyby następnie stymulować przepływ płynów w mózgu.

Sygnały byłyby zbierane za pomocą różnych czujników rozmieszczonych w tej nietypowej szlafmycy na czaszce. Elektroencefalografia (EEG) mierzy aktywność elektryczną mózgu, podczas gdy reoencefalografia (REG) mierzy przepływ krwi. Inne czujniki mierzą przepływ płynów za pomocą impulsów ultradźwiękowych – ultrasonografia orbitalna (OSG) przesyła te impulsy przez oczodoł, podczas gdy ultradźwięki przezczaszkowe (TCD) przesyłają je przez czaszkę. Przepływ płynu można następnie kontrolować za pomocą przezczaszkowej stymulacji elektrycznej (TES) i zogniskowanych impulsów ultradźwiękowych o niskiej intensywności (LIFUP).

Zespół twierdzi, że opracowanie przenośnej technologii do pomiaru i kontroli przepływu płynów w mózgu pomogłoby nie tylko żołnierzom, ale także pacjentom, poprawiając nasze zrozumienie tego, co dzieje się podczas snu i potencjalnie prowadząc do nowych metod leczenia zaburzeń snu i zaburzeń neurologicznych.

Podczas, gdy ludzie spędzają prawie jedną trzecią swojego życia śpiąc, jednocząca teoria dotycząca roli snu i jego wpływu na przeżycie i funkcjonowanie człowieka nie została jeszcze zidentyfikowana – mówi Fidaa Shaib, profesor Baylor College’u, która będzie nadzorować testy oceny snu. Technologie, które ułatwiają usuwanie odpadów i zapobiegają ich odkładaniu się w mózgu, są istotne dla pacjentów z zaburzeniami snu, zwłaszcza tych zagrożonych chorobami neurodegeneracyjnymi, takimi jak choroba Alzheimera.

Dotacja wynosi 2,8 mln USD na pierwszy rok, co może stać się projektem wieloletnim. Zespół ma nadzieję zaprezentować pierwsze wstępne wyniki już za rok.

źródło:Rice University | New Atlas