研究人员已经成功地证明了直接植入大脑的电子设备如何能够检测，阻止甚至预防癫痫发作。
 
来自剑桥大学，法国国家高等矿业学院和法国INSERM的研究人员将该装置植入小鼠的大脑中，当检测到癫痫发作的第一个信号时，他们提供了一种天然脑化学物质，可以阻止癫痫发作。推进。“科学进展”杂志报道的结果也可以应用于其他疾病，包括脑肿瘤和帕金森病。
 
这项工作代表了与人体组织良好接触的柔软，柔性电子产品开发的又一进步。“这些薄的有机薄膜在大脑中的损伤最小，它们的电学特性非常适合这些类型的应用，”剑桥大学菲利普亲王技术教授George Malliaras教授领导了这项研究。
 
虽然有许多不同类型的癫痫发作，但在大多数癫痫患者中，大脑中的神经元开始发射并向邻近的神经元发出信号，以及可能影响意识或运动控制的雪球效应。癫痫最常用抗癫痫药物治疗，但这些药物通常有严重的副作用，并且它们不能预防10名患者中的3名癫痫发作。
 
在目前的工作中，研究人员使用了一种神经递质，它作为癫痫发作源的“制动器”，基本上向神经元发出信号，停止射击并结束癫痫发作。通过神经探针将药物输送到受影响的大脑区域，该神经探针包含微型离子泵和电极以监测神经活动。
当电极检测到癫痫发作的神经信号时，离子泵被激活，产生电场，使药物移过离子交换膜并离开装置，这一过程称为电泳。可以通过调节电场强度来控制药物量。
 
“除了能够准确控制药物的输送时间和数量外，这种方法的特殊之处在于药物从装置中排出而没有任何溶剂，”主要作者Christopher Proctor博士说，他是博士后研究员。工程系。“这可以防止对周围组织的损害，并使药物与设备外部的细胞相互作用。”
 
研究人员发现，用相对较小剂量的药物可以预防癫痫发作，这种药物的剂量不到装入装置的药物总量的1％。这意味着该设备应能够长时间运行而无需重新填充。他们还发现了这样一种证据，即所传递的药物，实际上是一种原生于体内的神经递质，在几分钟内被大脑中的自然过程吸收，研究人员说，这应该有助于减少治疗的副作用。
 
尽管早期结果很有希望，但几年后人类无法获得潜在的治疗方法。研究人员接下来计划研究该装置对小鼠的长期影响。
 
Malliaras正在剑桥建立一个新工厂，该工厂将能够对这些专用设备进行原型设计，这些设备可用于各种条件。尽管该装置在癫痫动物模型中进行了测试，但相同的技术可能会用于其他神经系统疾病，包括治疗脑肿瘤和帕金森病。