Исследования закладывают основу для восстановления утраченных функций полости рта с помощью устройств, похожих на кардиостимуляторы. - Онлайн-газета "Московские новости"

Даже обычный акт глотания требует хорошо скоординированного танца более 30 мускулов рта. Утрата функции даже одного из них из-за болезни или травмы может быть крайне изнурительной. Для этих людей нервная стимуляция дает луч надежды на восстановление утраченной функции ротовой полости.

В новом исследовании исследователи из Техасского университета A&M определили минимальную величину электрического тока, необходимого для обеспечения ощущения в различных частях рта. Исследователи заявили, что их исследование является первым, но жизненно важным шагом к созданию имплантатов электростимуляции, которые могут восстановить важные внутриротовые функции, утраченные из-за повреждения нервов или головного мозга .

Результаты исследования опубликованы в журнале IEEE Transactions on Biomedical Engineering .

Многие важные функции организма координируются нервной системой через петли сенсомоторной обратной связи. Как следует из названия, эти нейронные цепи включают мозг, интерпретирующий входящие сигналы от сенсорных нервов, а затем приказывая двигательным нервам выполнить определенное движение. Так, например, сенсомоторные петли играют жизненно важную роль в произвольных функциях, таких как ходьба или удержание объекта, и в непроизвольных движениях, таких как чихание или моргание.

Внутри рта, также называемой внутриротовой полостью, находится богатый запас как сенсорных, так и двигательных нервов . В частности, сенсомоторные нервы мягкого неба и языка координируют несколько внутриротовых движений, связанных с глотанием, речью и дыханием. Таким образом, повреждение сенсорных или двигательных нервных волокон в результате нейротравмы или заболевания может поставить под угрозу эти важные функции, снижая качество жизни пострадавших.

Электрическая стимуляция нервов может помочь запустить нервы в действие, так же как кардиостимулятор может электрически стимулировать нервы в сердце, заставляя сердечную мышцу сокращаться. Но в отличие от кардиостимулятора подробные сведения о частоте и амплитуде электрических токов, необходимых для правильной стимуляции различных частей рта, не исследовались.

«Электрическая стимуляция может модулировать нервные токи или потенциалы действия, которые являются способом связи с мозгом и от него», – сказал доктор Ханге Парк, доцент кафедры электротехники и вычислительной техники. «Итак, электрическую стимуляцию следует применять осторожно, потому что в противном случае она может вызвать нежелательные эффекты или вообще ничего не стимулировать».

Чтобы исследовать минимальный необходимый ток стимуляции, Парк и его команда вставили крошечные металлические электроды в стандартный стоматологический фиксатор. Эти электроды устанавливались у субъектов для стимуляции либо их мягкого неба, либо боковых сторон и кончика языка, которые получают богатый запас сенсорных нервов. Для каждого из этих мест исследователи медленно меняли амплитуду стимулирующего тока, сохраняя частоту на фиксированном уровне. Затем испытуемых просили сообщить, когда они только начали ощущать ощущение, а когда ощущение было дискомфортным. Затем они повторили тот же эксперимент для более высокой частоты тока.

После сбора данных команда определила средние пороги восприятия и дискомфорта для языка и мягкого неба. Кроме того, они создали эквивалентную схему внутриротовой полости, чтобы воспроизвести электрические свойства этой области. По словам исследователей, эта схема может помочь в дальнейшем изучении эффектов электростимуляции в автономном режиме без участия людей .

Исследователи отметили, что их следующим шагом будет электрическая стимуляция внутриротовой области и исследование того, как эти симуляции изменяют жевание, глотание и другие формы поведения.

«Сенсомоторные системы могут быть чрезвычайно уязвимы к повреждениям из-за нервных дефектов, старения и нейродегенеративных заболеваний», – сказал Парк. «В этом исследовании мы начали закладывать основу для электрической стимуляции частей рта, которые контролируют непроизвольные и произвольные движения. Наша работа является плодотворным исследованием, и она важна для того, чтобы в ближайшем будущем мы могли помочь людям с огромные проблемы при выполнении повседневных задач, которые мы считаем само собой разумеющимся “.

от elenan27

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *