Разрабатываются Микро - Электронные Стимуляторы для Стимуляции Повреждения Спинного Мозга

Новые беспроводные устройства для пострадавшим от травмы спинного мозга разрабатывает ученый .Месут Шахин, кандидат наук, доцент на кафедре биомедицинской инженерии NJIT. Он недавно опубликовал и представил новости о своих результатах и разработках в области микро-электрических стимуляторов для людей с травмами спинного мозга.
Работы, ведутся уже 3 года при поддержке Национальных Институтов Здоровья (NIH) что в США. Разработаны и тестируются технологии известные под сокращением FLAMES (плавающий свет активированных микро-электрических стимуляторов).

Крошечный полупроводниковый прибор, в конечном итоге позволит людям с повреждениями спинного мозга восстановить некоторые двигательные функций, которые они потеряли из-за травмы.

Напряжением от инфракрасного луча света, через оптическое волокно, расположенное в непосредственной близости от спинного мозга эти микро-стимуляторы активируют нервы в спинном мозге ниже точки повреждения и таким образом позволят использовать мышцы, которые когда-то были парализованы.

В сентябре прошлого года, журнал нейронных инженеров опубликовал первые испытания проводившиеся на животных. "Наши тесты, проведенные в естественных условиях на крысах показывают - что приборы, могут быть использованы для спинной микро-стимуляции даже для самых глубоких мест спинного мозга" сказал Шахин.

"Мощность, необходимая для создания движения руки была исследована как источник лазерного излучения, и был перенесена на микро-стимулятор. Результаты показывают, что плотность фотонов существенно не уменьшается для горизонтального перемещения источника, которые находятся в том же радиусе пучка. Это дает уверенность утверждать, что стимуляция не очень чувствительна к небольшим смещениям спинного мозга по отношению к позвоночнику, где крепится оптический источник питания. " 
FLAMES - это полупроводниковый прибор, который управляется дистанционно с помощью оптического волокна прикрепленного к инфракрасному лазеру малой мощности.

Устройство имплантируется в спинной мозг, а затем может свободно плавать в тканях. К нему не нужны провода. Пациент нажимает кнопку на внешнем устройстве, чтобы активировать лазер, и лазер активирует FLAMES устройства.
"Уникальной особенностью проекта является то, что имплантированные стимуляторы очень маленькие, в суб-миллиметровом диапазоне, основным преимуществом является то, что беспроводная связь с устройством, не может ухудшаться с течением времени, имплантат вызывает минимальную реакцию тканей, которая является основной проблемой в сравнении с аналогичными проводными устройствами." заявил Шахин.

Электрические активации центральной и периферической нервной системы были исследованы для лечения неврологических расстройств в течение многих десятилетий, а также ряд устройств уже успешно прошли клиническую фазу испытаний, например - кохлеарные импланты. Многие уже находятся на пути к окончанию испытаний, такие как микро стимуляции спинного мозга - для восстановления движения, микро стимуляции кохлеарного ядра мозга, или слуховой коры - чтобы лучше восстанавливать слух,  стимуляции зрительной коры у слепых. Все они, однако, проводные, в отличие от FLAMES – который не имеет проводов.

Селим Унлу, профессор электротехники и вычислительной техники в Бостонском университете, работает с Шахином над этим проектом. "Мы надеемся, что после применения FLAMES на клинической стадии, пациенты парализованные из за травмы спинного мозга смогут восстановить жизненно важные функции" сказал Шахин.