Ini Implant Zaps The Vagus Nerve Tepat Untuk Mengobati Peradangan

Ini Implant Zaps The Vagus Nerve Tepat Untuk Mengobati Peradangan

Alat implan - sedikit seperti alat pacu jantung - secara elektrik menstimulasi saraf vagus, sekaligus menghambat aktivitas saraf yang tidak diinginkan dengan cara yang ditargetkan.

Bentuk perawatan stimulasi saraf vagus terhadap peradangan kronis telah berhasil diuji pada manusia oleh industri swasta dengan maksud untuk membuatnya tersedia bagi pasien. Namun inovasi oleh para periset di Institut Teknologi Georgia menambahkan sinyal penghambat dapat meningkatkan keefektifan klinis dan manfaat terapeutik dari perawatan yang ada.

"Kami menggunakan elektroda dengan frekuensi kilohertz yang menghambat konduksi saraf yang tidak diinginkan selain elektroda yang merangsang aktivitas syaraf," kata penyidik ​​utama Robert Butera, seorang profesor yang ditunjuk bersama di Sekolah Teknik Elektro dan Teknik Komputer dan jurusan teknik biomedis. "Kami telah mengatur keduanya di dekat satu sama lain, jadi elektroda pemblokir memaksa rangsangan dari elektroda merangsang untuk hanya masuk ke satu arah."

Inovasi para peneliti secara teoretis dapat diimplementasikan relatif cepat dengan menambahkan perangkat klinis yang ada. Sejauh ini, tes pada tikus telah mengembalikan hasil yang sangat menggembirakan, dan semuanya telah dicapai tanpa melakukan tindakan drastis yang lebih penting dalam eksperimen lain untuk mengoptimalkan jenis perawatan ini-seperti vagotomi, pemotongan bagian vagus.

"Studi awal pada hewan mengenai manfaat anti-inflamasi stimulasi saraf vagus beralih ke transeksi saraf untuk mencapai stimulasi terarah sekaligus meningkatkan efektivitas stimulasi saraf. Tapi pemotongan vagus tidak berjalan secara klinis, karena banyaknya fungsi tubuh vital yang dipantau dan diaturnya.

"Pendekatan kami memberikan manfaat terapeutik yang sama, namun juga segera reversibel, terkendali, dan layak secara klinis," kata pemimpin peneliti Yogi Patel, seorang mahasiswa pascasarjana bioteknologi.

"Kami menyebutnya vagotomi virtual," kata Butera.


Dapatkan Yang Terbaru Dari Diri Sendiri


Patel, Butera, dan rekannya melaporkan hasil penelitian mereka di jurnal tersebut Laporan Ilmiah.

Apa saraf vagus itu?

Untuk memahami bagaimana kerja fine-tuning bioelektronik baru ini, mari kita mulai dengan saraf vagus itu sendiri.

Itu terletak di luar kolom tulang belakang dan membentang di dua bagian di bagian depan leher Anda di kedua sisinya. Sangat mudah untuk dilupakan karena, meskipun ini membantu Anda merasakan sensasi terbatas seperti rasa sakit dan panas dari segenggam organ dalam, sensasi tersebut tidak mencolok dan umum seperti saat Anda menjangkau dan menyentuh sesuatu dengan tangan Anda.

Sistem saraf sukarela atau somatik Anda bertanggung jawab atas jangkauan, sentuhan, dan perasaan, dan saraf vagus termasuk dalam sistem saraf yang tidak disengaja - yang sebenarnya disebut sistem saraf otonom. Meskipun Anda mungkin mengalami efeknya kurang sadar, Anda tidak dapat bertahan tanpa vagus.

"Saraf vagus menyampaikan sejumlah informasi yang luar biasa terkait dengan keadaan dan fungsi organ viseral - saluran pencernaan, jantung, paru-paru, informasi tentang nutrisi yang Anda makan - apapun yang diperlukan untuk homeostasis (keseimbangan fisiologis)," Patel mengatakan .

Saraf vagus adalah garis hidup antara pusat kontrol fungsi vital otak dan organ viseral Anda, menyampaikan pesan terus-menerus antara hipotalamus dan organ Anda untuk mengendalikan hal-hal seperti denyut nadi dan pernapasan, pelumasan sinus, dan pembatasan respons kekebalan tubuh.

Respon kekebalan hiperaktif

Yang terakhir adalah tempat radang masuk, karena ini adalah bagian dari respons kekebalan alami tubuh. Tapi ketika sistem kekebalan tubuh menjadi hiperaktif, ia bisa menyerang tidak hanya patogen tapi juga jaringan yang tidak terinfeksi, seperti pada pasien yang menderita penyakit seperti rheumatoid arthritis, sindrom iritasi usus besar, atau penyakit Crohn. Terapi berbasis obat seringkali gagal memberi manfaat yang signifikan bagi mereka.

Dua bagian sistem saraf otonom (tidak disengaja) - simpatik dan parasimpatis - sangat mempengaruhi sistem kekebalan tubuh Anda. Saraf vagus termasuk parasimpatis.

"Ini seperti sistem jungkat-jungkit. Sistem saraf simpatik Anda membantu menendang sistem kekebalan tubuh, dan sistem saraf parasimpatis menyangsikannya, "kata Patel.

Stimulasi listrik: pro dan kontra

Merangsang saraf vagus mendukung efek tempering, tapi juga bisa agak merangsang bagian dari sistem saraf yang merangsang respons kekebalan tubuh, yang kontraproduktif jika Anda ingin menenangkannya.

"Setiap rangkaian memiliki jalan yang keluar dari otak dan otak menuju ke otak, dan ketika Anda merangsang secara elektrik, Anda biasanya tidak memiliki kendali atas mana yang Anda dapatkan. Anda biasanya mendapatkan keduanya, "kata Patel. Jalan ini sering berada dalam saraf yang sama yang dirangsang.

Jalan yang meninggalkan otak dan menuju ke organ lain, disebut jalur eferen, adalah yang merangsang sistem kekebalan tubuh dan membantu meredakan kondisi peradangan kronis. Yang pergi ke otak, yang disebut jalur aferen, jika distimulasi, akhirnya mengarah ke hipotalamus, daerah berukuran kacang di pusat otak. Itu memicu rantai respons hormonal, akhirnya melepaskan sitokin, molekul pesan yang mempromosikan peradangan.

"Anda mendapatkan respons inflamasi yang tinggi saat Anda merangsang jalur aferen, yang secara aktif menyampaikan informasi tentang keadaan internal Anda dan memicu sistem kekebalan bila diperlukan," kata Patel. "Dan jika pasien sudah berada dalam status kekebalan yang hiperaktif, Anda tidak ingin mendorongnya lagi."

Merangsang ke bawah (efferent), sambil menghalangi aktivitas saraf vagus ke atas (afferent) menjaga efek baiknya sambil mencegah kemungkinan efek buruk. Pada hewan yang mendapat perawatan ini, tes darah menunjukkan bahwa peradangan sangat menurun. Yang terpenting, perawatan ini bisa dinyalakan atau dimatikan, dan disesuaikan dengan kebutuhan masing-masing pasien.

Institut Kesehatan Nasional dan Yayasan Teman Ian mendanai pekerjaan tersebut.

Sumber: Georgia Tech

Buku terkait:

{amazonWS: searchindex = Buku; kata kunci = 161628384X; maxresults = 3}

enafarzh-CNzh-TWnltlfifrdehiiditjakomsnofaptruessvtrvi

ikuti InnerSelf di

facebook-icontwitter-iconrss-icon

Dapatkan Terbaru Dengan Email

{Emailcloak = off}