这种植入物使迷走神经恰好治疗炎症

这种植入物使迷走神经恰好治疗炎症

植入的设备(有点像起搏器)可以电刺激迷走神经,同时有针对性地抑制多余的神经活动。

对慢性炎症的迷走神经刺激治疗的形式已经在私人工业中成功地在人体中进行了测试,目的是使其可用于患者。 但佐治亚理工学院的研究人员的创新增加了一个抑制信号可以增加现有治疗的临床疗效和治疗效果。

电气与计算机工程学院和生物医学工程系共同任命的教授罗伯特·布泰拉说:“除了刺激神经活动的电极外,我们还使用频率为千赫兹的电极阻止不需要的神经传导。 “我们把它们放在一起,所以阻塞电极迫使刺激电极的刺激只能在一个方向上。”

研究人员的创新理论上可以通过增加现有的临床设备相对较快地实施。 到目前为止,在老鼠身上的测试已经得到了非常令人鼓舞的结果,并且在其他实验中没有采取更显着的措施来优化这种治疗 - 例如迷走神经切断术,切除部分迷走神经。

“最初研究动物对迷走神经刺激的抗炎益处是借助于神经横切来实现定向刺激以及提高神经刺激的有效性。 但是,切除迷走神经不是临床上可行的,因为它监测和调节的许多重要的身体机能。

“我们的方法提供了同样的治疗效果,但也是立即可逆的,可控的,临床上可行的,”生物工程研究生Yuri Patel的首席研究员说。

布泰拉说:“我们称之为虚拟迷走神经切断术。

Patel,Butera及其同事报告了他们在该杂志上的研究结果 科学报告.

什么是迷走神经?

要了解这种新的生物电子微调如何工作,让我们从迷走神经本身开始。

它位于脊柱之外,两侧分别在脖子前方运行。 这很容易忘记,因为虽然它确实帮助你感受到一些有限的感觉,如一些内脏器官的疼痛和热度,但这些感觉并不像你伸手用手触摸什么东西那样公然和常见。

你的自主神经系统或躯体神经系统负责达到,触摸和感觉,迷走神经属于你的非自主神经系统 - 实际上称为自主神经系统。 虽然你可能会不自觉地感受到这种效果,但如果没有迷走神经,你将无法生存下去。


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“迷走神经传达了与内脏器官的状态和功能有关的令人难以置信的量 - 你的消化道,你的心脏,你的肺,关于你所吃的营养素的信息,任何需要的体内平衡(生理平衡),”帕特尔说: 。

迷走神经是大脑的重要功能控制中心与内脏器官之间的生命线,在下丘脑和器官之间不断传递信息,以控制脉搏和呼吸,鼻窦润滑和免疫反应的限制。

多动免疫反应

最后一个是炎症发生的地方,因为它是人体自然免疫反应的一部分。 但是,当免疫系统变得过度活跃时,它不仅可以攻击病原体,而且还可以攻击未受感染的组织,如患有类风湿性关节炎,肠易激综合征或克罗恩病的疾病的患者。 以药物为基础的疗法往往不能使他们受益匪浅。

自主(非自愿)神经系统的两部分 - 交感神经和副交感神经 - 强烈地影响你的免疫系统。 迷走神经属于副交感神经。

“这就像一个跷跷板系统。 你的交感神经系统有助于抵抗免疫系统,而副交感神经系统会使它发抖。“帕特尔说。

电刺激:利弊

刺激迷走神经支持这种锻炼效果,但是它也可以激发刺激免疫反应的神经系统的一部分,如果你想让它冷静下来,这种效果会适得其反。

“每条赛道都有一条路径来自大脑,一条路径通向大脑,而当您进行电气刺激时,通常无法控制您获得哪条路径。 你通常得到两个,“帕特尔说。 这些路径往往在刺激同一个神经。

离开大脑走向其他器官的路径称为传出路径,是刺激免疫系统发展并缓解慢性炎症的途径。 进入大脑的那个,如果被刺激,称为传入通路,最终导致下丘脑,即大脑中央的一个豌豆大小的区域。 这触发了一系列荷尔蒙反应,最终释放促进炎症的信息传递分子细胞因子。

Patel说:“当你刺激传入通路时,你会得到一个更高的炎症反应,传入通路会积极地传达关于你的内部状态的信息,并在必要时触发免疫系统。 “如果一个病人已经处于过度活跃的免疫状态,那么你就不想再推这个了。”

刺激向下(传出),同时阻止向上(传入)迷走神经活动,保持良好的效果,同时防止可能的不良影响。 在接受这种治疗的动物中,血液检查显示炎症明显减轻。 最重要的是,这种治疗可以打开或关闭,并根据每个病人的需要进行调整。

国立卫生研究院和伊恩的朋友基金会资助了这项工作。

来源: 佐治亚理工学院

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