Микрочип, подавляющий боль, начали тестировать на живых существах

Ученые создали микрочип, который может подавлять боль. Его действие проверили на крысах, притупив их способность ощущать внезапные или постоянные болевые ощущения. Результаты исследования опубликовал научный журнал Nature Biomedical Engineering.

“Наш прибор поможет детальнее изучить, как возникает чувство боле в мозге животных и людей. Кроме того, он позволит нам создать новые методы лечения других нейропсихиатрических расстройств, в том числе тревожных состояний, депрессии и посттравматического синдрома”,

рассказал один из авторов работы Чжан Цяошэн.

По оценкам специалистов, примерно каждый десятый человек на Земле страдает от различных форм хронической боли. Как правило, пациенты подавляют ее при помощи различных обезболивающих препаратов, многие из которых обладают опасными побочными эффектами или вызывают наркотическую зависимость.

Подобные соображения заставляют биологов и химиков искать новые пути подавления боли, которые были бы лишены подобных недостатков и при этом обходились бы человечеству дешевле, чем ныне существующие подходы. Пока подобные средства не были найдены, так как в организме людей и животных существует множество разных каналов передачи болевых сигналов.

Чжан Цяошэн и его коллеги предположили, что эту задачу можно решить, если создать особый нейроинтерфейс, двусторонний канал связи между мозгом и компьютером, который будет улавливать болевые сигналы и автоматически подавлять их вне зависимости от того, чем они были вызваны и откуда они приходят в центральную нервную систему.

Руководствуясь этой идеей, ученые создали микрочип, который имплантируется в так называемую переднюю поясную кору мозга. Так ученые называют особую область мозга млекопитающих, расположенную на границе между полушариями, которая отвечает за распознавание болевых ощущений, а также за работу сознания и внимания.

Нейрофизиологи предположили, что вырабатываемые этой зоной сигналы можно считать и распознать таким образом, что это позволит вычислить силу болевых ощущений и направить соответствующие сигналы в особый регион префронтальной коры, который отвечает за формирование чувства облегчения после пережитой боли.

Работу этой системы биологи проверили на нескольких десятках крыс, чья префронтальная и передняя поясная области коры очень похожи на то, как устроены аналогичные части нервной системы человека. Исследователи встроили чип в переднюю поясную кору грызунов, после чего поменяли работу клеток их префронтальной коры таким образом, что их можно было принудительно выключать или выключать при помощи вспышек света.

Как показали последующие наблюдения, включение чипа привело к тому, что крысы стали на 66% реже реагировать на ожоги от лазера, уколы иголкой и другие раздражители, вызывающие острую физическую боль. В частности, это проявлялось в том, что грызуны не сразу убирали лапу в сторону от источника неприятных ощущений, а также не всегда покидали ту часть клетки, на чей пол было нанесено жгучее вещество.

По текущим оценкам Чжана Цяошэна и его коллег, созданный ими чип способен определять и подавлять примерно 80% болевых импульсов. Как предполагают исследователи, этот показатель можно значительно увеличить, если повысить число электродов и зон для их имплантации.

Источник: Tass