Aju on kõige keerulisem ja halvemini uuritud organ. Selles sisalduv vähimgi rikkumine võib kogu inimese välja lülitada, teadvuse välja lülitada. Kas on võimalik kahjustatud aju jaoks "proteesi" luua? Kaasaegne meditsiin pole veel võimeline sellist ülesannet täitma, kuid teadlased üritavad juba selles suunas midagi ette võtta.
Kunstlik mälu
See osa ajust, mida nimetatakse hipokampuseks, kontrollib meie mälestusi. Kui see on kahjustatud, ei suuda inimene teavet pikka aega meelde jätta. Hippokampust ei ohusta mitte ainult vigastus, vaid ka mitmesugused neuroloogilised häired, näiteks epilepsia, depressioon, Alzheimeri tõbi.
Alates 2012. aastast on Theodore Bergeri juhitud Ameerika teadlaste grupp välja töötanud seadet, mis asendab hipokampuse kahjustatud osa. See on kahe elektroodikomplektiga kiip, mis salvestab lühiajalisi mälestusi. Kasutades esimest elektroodikomplekti, saadetakse hipokampusest saadud elektriimpulsid kiibile ja sealt edasi arvutisse. Ta teisendab andmed pikaajalisteks mälestusteks ja saadab need teise elektroodikomplektiga, mis on implanteeritud hipokampuse tervislikku ossa.
Kunstlikku hipokampust testiti rottidel. Loomadele süstiti ainet, mis häirib pikaajalist mälu, seejärel ühendati kiip ja testiti nende võimet teavet meelde jätta. Implantaadid on osutunud tõhusaks. Bergeri grupi sõnul tehti sarnaseid katseid ahvidega ja isegi epilepsiahaigetega. Muidugi on inimese ajus nende vahel liiga palju neuroneid ja seoseid, nii et inimeste kohtlemisest on veel vara rääkida. Sellegipoolest kavatsevad teadlased implantaadi turule viia, mille jaoks nad lõid startup Kerneli, mida juhtis Berger.
Päästepuur
Reklaamvideo:
Vigastuste ja haiguste tõttu on närvivõrkude ühendused katkenud ja kaotatud aju kahjustatud osade funktsioonid. Mõnel juhul suudab keha iseseisvalt taastada neuronite vahelised ühendused, ta vajab ainult raamistikku, kus uued kuded kasvavad.
Keha kudede kasvu loomulik karkass on rakuväline maatriks. See toimib ka barjäärina rakkude ja vere vahel, talletab selles sisalduvate rakkude toodetud bioloogiliselt aktiivseid molekule, tagab rakkudele toitainete ja hapniku sissevoolu ning eemaldab jäätmed. Rakuvälise maatriksi toimimise ebaõnnestumine põhjustab selliseid neurodegeneratiivseid haigusi nagu Alzheimeri ja Parkinsoni tõbi ning mitmesuguseid dementsuse vorme. Uus raamistik võib leevendada patsiendi seisundit ja isegi ravida teda.
IM Sechenovi järgi nimetatud esimese Moskva Riikliku Meditsiiniülikooli ja laste tervise riikliku meditsiinilise uuringute keskuse arstid otsustasid koos föderaalse teaduskeskuse "Kristallograafia ja fotoonika" fototehnoloogia instituudi füüsikutega luua aju rakuvälise maatriksi proteesi. Projekti toetas Vene Teadusfond.
„Meie uurimistsükkel on pühendatud kolmemõõtmeliste tehismaterjalide, polümeeridest rakuvälise maatriksi analoogide väljatöötamisele. Need kordavad aju mehaanilisi omadusi, toetavad rakkude kasvu ja jagunemist. Loodud struktuurid suudavad jäljendada närvikoe kadunud rakudevahelist maatriksit ja aidata selle taastamisele kaasa,”ütleb Petr Timašev, Fototehnoloogia Instituudi juhtivteadur, Moskva esimese Moskva Riikliku Meditsiiniülikooli regeneratiivse meditsiini instituudi direktor, kes on nimetatud Moskva valitsuse preemia laureaadi I. M. Sechenovi järgi.
Siirikul tehakse kliiniliste uuringutega juba katseloomi. Teadlased võtsid hiirelt ajukoe ja siirdasid selle polümeermaatriksisse, mis jäljendab rakuvälist maatriksit. Kui koed maatriksil kasvasid, veendusid teadlased, et neuronid vahetavad elektrokeemilisi impulsse. See tähendab, et kudedes olevad neurotransmitterid - ained, mis edastavad neuronite vahel elektrokeemilisi impulsse - täidavad oma funktsiooni edukalt.
Nii näevad polümeermaatriksile siirdatud hiire hipokampuse rakud 10. arenduspäeval / esimese Moskva Riikliku Meditsiiniülikooli taastava meditsiini instituut NAD. Sechenova, Venemaa Teaduste Akadeemia fotokeskkonna fototehnoloogia instituut, kristallograafia ja fotoonika, Petr Timašev.
Nüüd kavatsevad arengu autorid hinnata, kuidas "protees" imendub elavas organismis, kui kuded on kasvanud ja uuesti üles ehitatud. Lisaks peavad bioloogid uurima ümbritsevate kudede reaktsiooni siirdatavatele struktuuridele ja ennetama maatriksi tagasilükkamist.
Kunstlik rakuväline maatriks on kasulik mitte ainult aju jaoks, vaid ka lihasluukonna kudede, epiteeli vooderduse terviklikkuse taastamiseks näiteks kusiti, seedetraktis, samuti nahakahjustuste korral. Rekonstrueeriva kirurgia jaoks töötavad teadlased välja rakuvälise maatriksi põhjal luukoe, veresoonte proteeside, plaatide analooge.
