研究者は、電子機器がマウスの脳に埋め込まれたときにてんかん発作を検出して終わらせることができることを示しました
本サイトの 脳 ニューロンと呼ばれる細胞は、周囲の他のニューロンがメッセージを送信するのを刺激または阻害します。 メッセージの中継を「刺激」するニューロンと「停止」するニューロンの微妙なバランスがあります。 てんかんと呼ばれる状態（すべての年齢と性別の人々に影響を与える慢性脳障害）では、脳内のニューロンが発火し始め、隣接するニューロンに信号を送って同時に発火します。 これはエスカレート効果を引き起こし、「刺激的な」活動と「停止する」活動の間の不均衡につながります。 この電気的活動の根本的な原因は、神経細胞で発生する複雑な化学変化であると考えられています。 電気インパルスが通常の限界を逃れると、発作が起こります。 発作は、人の意識や運動制御に影響を与えます。 発作自体は病気ではありませんが、脳のさまざまな障害の兆候です。 発作の中には目立たないものもありますが、人を無力化するものもあります。 発作にはいくつかの種類がありますが、上記のタイプはてんかんに関連しています。 てんかんは最も一般的な神経疾患の50つであり、世界中で約XNUMX万人がてんかんに苦しんでいます。 てんかんの最も一般的な治療法は、 てんかん ベンゾジアゼピンのような薬は、劇的な副作用があるだけでなく、てんかん患者の30％の発作の予防にも効果がありません。 てんかんのある人とその家族は、特に低中所得国では、この病気に伴う偏見と差別に直面しなければなりません。
ケンブリッジ大学の英国とフランスの研究者のチーム、ÉcoleNationaleSupérieuredesMines、およびINSERMは、マウスの脳に移植されたときに発作の最初の兆候を検出できる電子デバイスを示しました。 この検出後、脳内に天然の脳内化学物質を送達することができ、発作がそれ以上続くのを抑制しました。 彼らの革新的な研究は 科学の進歩
電子デバイスは薄く、柔らかく、柔軟性があり、 オーガニック フィルムを使用すると、人間の組織とうまく接触することができます。脳へのダメージも最小限なので安全です。これらの電気的特性は、 オーガニック フィルムは、生体組織とのインターフェースが必要な医療用途に理想的に適しています。装置内の神経伝達物質または薬剤は発作の起点を標的とし、それによってニューロンに発火を停止するよう信号を送ります。これにより発作が止まります。この神経伝達物質を脳の患部に輸送するために神経プローブが使用されました。このプローブには、潜在的な発作の脳活動を監視するミニ イオン ポンプと電極が組み込まれています。プローブ電極が発作に属する神経信号を検出すると、イオンポンプが作動し、電場が生成されます。この電場により、電気泳動と呼ばれるプロセスにより、イオン交換膜を通って内部留保から電子機器の外部へ薬剤を移動させることができ、技術的には患者が神経伝達物質薬剤の投与量とタイミングをより正確に制御できるようになります。放出される薬剤の正確な量は、電場の強さに基づいて決定されます。この革新的な方法は、特定の患者に「いつ」「どのくらい」薬剤を投与する必要があるかを管理します。薬物は溶媒溶液を一切加えずに送達されるため、周囲の組織への損傷を防ぐことができます。この薬剤は、デバイスのすぐ外側の細胞と効率的に相互作用します。研究者らは、発作を防ぐために必要な薬剤はほんの少量であり、この量は最初に装置に添加された薬剤全体の 1% に過ぎないことを発見しました。これは、長時間デバイスを再充填する必要がないため便利です。この特定の研究で使用された薬物は、私たちの体内にもともと存在する神経伝達物質であり、放出されるとすぐに脳の自然な発達によってシームレスに消費されました。これは、記載されている治療法により、望ましくない薬物副作用が軽減されるか、さらには根絶されるはずであることを示唆しています。
潜在的な副作用を測定するために、マウスでより精巧に研究を実施する必要があり、その後、対応する研究をヒトで実施することができます。 このデバイスが市場で一般に使用できるようになるまでには、おそらく数年かかる可能性があります。 また、そのような装置が発作を完全に防ぐことができるかどうかを研究する必要があります。 この技術が成功すれば、てんかんの薬に革命をもたらし、他の同様の病気にも役立つ可能性があります。 同様のアプローチが、脳腫瘍、脳卒中、パーキンソン病など、他のさまざまな神経障害にも使用できることが期待されています。
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ソース
プロクターCM他2018.発作制御のための電気泳動ドラッグデリバリー。 科学の進歩。 4（8）。 https://doi.org/10.1126/sciadv.aau1291
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