इन्जिनियरहरूले वायरलेस मस्तिष्क डिजाइन गरेका छन् पेसमेकर' जसले न्यूरोलोजिकल विकारबाट पीडित बिरामीहरूमा कम्पन वा दौरा पत्ता लगाउन र रोक्न सक्छ
विश्व स्वास्थ्य संगठनका अनुसार (WHO) न्यूरोलोजिकल विकारहरूले विश्वभर एक अर्ब भन्दा बढी मानिसहरूलाई असर गर्छ र यसले वार्षिक रूपमा 6 मिलियन भन्दा बढीको मृत्यु निम्त्याउँछ। यी विकारहरूमा एपिलेप्सी, अल्जाइमर रोग, ब्रेन स्ट्रोक वा चोटपटक र पार्किंसंस रोग। यी रोगहरूको प्रभाव विकसित र विकासशील दुवै देशहरूमा अवस्थित छ र धेरै पटक उचित स्वास्थ्य प्रणाली, प्रशिक्षित कर्मचारी वा अन्य कारकहरूको अभावले उपचार उपलब्ध छैन। विश्वको जनसंख्या बुढ्यौली हुँदैछ र डब्ल्यूएचओका अनुसार आगामी ३०-४० वर्षमा आधाभन्दा बढी जनसंख्या ६५ वर्षभन्दा माथिको हुनेछ। न्यूरोलोजिकल विकारहरू निकट भविष्यमा एक ठूलो स्वास्थ्य बोझ हुन गइरहेको छ भनेर बुझ्न आवश्यक छ
मस्तिष्कको लागि 'पेसमेकर'
युनिभर्सिटी अफ क्यालिफोर्निया बर्कले संयुक्त राज्य अमेरिकाका इन्जिनियरहरूले एक उपन्यास न्यूरोस्टिम्युलेटर डिजाइन गरेका छन् जसले एकै साथ सुन्न ('रेकर्ड') र मस्तिष्क भित्र विद्युतीय प्रवाहलाई उत्तेजित ('डेलिभर') गर्न सक्छ। यस्तो उपकरणले न्यूरोलोजिकल विकारहरू विशेष गरी पार्किन्सन रोग र एपिलेप्सीबाट पीडित बिरामीहरूको लागि एक सिद्ध व्यक्तिगत उपचार प्रदान गर्न सक्छ। यो यन्त्र WAND (वायरलेस आर्टिफ्याक्ट-फ्री न्यूरोमोड्युलेसन उपकरण) बनाइएको छ, र यसलाई 'को रूपमा पनि भन्न सकिन्छ।मस्तिष्क पेसमेकर' मुटु जस्तै पेसमेकर - एउटा सानो, ब्याट्री-संचालित यन्त्र जसले मुटु अनियमित रूपमा धड्किरहेको बेला महसुस गर्न सक्षम हुन्छ र त्यसपछि इच्छित सही गति प्राप्त गर्न हृदयलाई संकेत दिन्छ। त्यस्तै, मस्तिष्क पेसमेकर मस्तिष्कको विद्युतीय गतिविधिलाई ताररहित र स्वायत्त रूपमा निगरानी गर्न सक्षम छ र एक पटक यसले कम्पन वा लक्षणहरू पहिचान गर्न सिकेको छ। जफती मस्तिष्कमा, यन्त्रले कुनै चीज ठीक नभएको बेला 'सही' विद्युतीय उत्तेजना प्रदान गरेर उत्तेजना मापदण्डहरू आत्म-समायोजित गर्न सक्छ। यो एक बन्द लूप प्रणाली हो जसले रेकर्ड गर्न र साथसाथै उत्तेजित गर्न सक्छ र वास्तविक समयमा विभिन्न प्यारामिटरहरू समायोजन गर्न सक्षम छ। WAND ले बन्द-लूप प्रणालीमा 125 भन्दा बढी च्यानलहरूमा मस्तिष्कमा विद्युतीय गतिविधि रेकर्ड गर्न सक्षम छ। व्यावहारिक प्रदर्शनको लागि, अन्वेषकहरूले देखाए कि WAND ले प्राइमेट बाँदरहरू (रिसस मकाकहरू) मा अत्यन्त विशिष्ट हात चालहरू सफलतापूर्वक ढिलाइ गर्नको लागि उपयुक्त उपायहरू पहिचान गर्न र लिन सक्षम थियो।
अघिल्लो यन्त्रहरूसँग चुनौतीहरू
न्यूरोलॉजिकल अवस्था भएको बिरामीको लागि सही थेरापी पत्ता लगाउने प्रमुख चुनौतीहरू मध्ये एक पहिलो प्रक्रिया पत्ता लगाउने लामो अवधि र त्यसपछि उच्च लागत समावेश छ। यस्तो कुनै पनि उपकरणले धेरै प्रभावकारी रूपमा रोगीहरूमा कम्पन वा सिजरहरू रोक्न सक्छ। यद्यपि, वास्तविक आक्रमण वा कम्पन अघि आउने विद्युतीय हस्ताक्षरहरू अत्यन्त सूक्ष्म हुन्छन्। साथै, वांछित विद्युतीय उत्तेजनाको फ्रिक्वेन्सी र बल जसमा यी कम्पनहरू वा दौराहरू रोक्न सक्ने क्षमता हुन्छ पनि धेरै संवेदनशील हुन्छ। यही कारणले गर्दा विशेष रोगीहरूको लागि सानो समायोजन सामान्यतया कुनै पनि उपकरणले इष्टतम उपचार प्रदान गर्न सक्षम हुनु अघि वर्षौं लाग्छ। यदि यी चुनौतिहरू पर्याप्त रूपमा भेटिएमा, परिणाम र पहुँचमा निश्चित वृद्धि हुन सक्छ।
मा प्रकाशित एक नयाँ अध्ययन मा प्रकृति बायोमेडिकल ईन्जिनियरि।, शोधकर्ताहरूले इष्टतम उत्तेजना प्रदान गरेर बिरामीको लागि उत्तम सम्भावित परिणाम दिन यन्त्र चाहन्थे। यो सुन्नका साथै ढाँचा वा तंत्रिका हस्ताक्षरहरू रेकर्ड गरेर मात्र प्राप्त गर्न सकिन्छ। तर, विद्युतीय संकेतहरू रेकर्ड गर्ने र उत्तेजित गर्ने धेरै चुनौतीपूर्ण छ किनकि ठूला पल्सेशनहरू जुन उत्तेजनाद्वारा डेलिभर हुन्छन् मस्तिष्कमा विद्युतीय संकेतहरूलाई ओझेलमा पार्न सक्छ। हालको गहिरो मस्तिष्क उत्तेजकहरूको समस्या यो हो कि तिनीहरू 'रेकर्ड' गर्न असमर्थ छन् र एकै समयमा मस्तिष्कको एउटै क्षेत्रमा उत्तेजना 'डेलिभर' गर्न सक्दैनन्। यो पक्ष कुनै पनि बन्द-लूप थेरापीको लागि सबैभन्दा महत्त्वपूर्ण छ र त्यस्तो कुनै उपकरण हाल व्यावसायिक वा अन्यथा उपलब्ध छैन।
यहाँ WAND को अपवाद चित्रमा आउँछ। अन्वेषकहरूले WAND अनुकूलित सर्किटहरू डिजाइन गरे जसले दुवै सूक्ष्म मस्तिष्क तरंगहरू र बलियो विद्युतीय स्पंदनहरूबाट पूर्ण संकेतहरू 'रेकर्ड' गर्न सक्छ। विद्युतीय पल्सेसनबाट संकेतको घटाउले मस्तिष्क तरंगहरूबाट स्पष्ट संकेत दिन्छ जुन अवस्थित कुनै पनि उपकरणले गर्न सक्दैन। यसैले, मस्तिष्कको एउटै क्षेत्रमा एक साथ उत्तेजना र रेकर्डिङले हामीलाई सही घटनाहरू बताउँछ जुन एक आदर्श उपचार डिजाइन गर्न प्रयोग गर्न सकिन्छ। WAND ले विभिन्न अनुप्रयोगहरूमा प्रयोगको लागि पुन: प्रोग्रामिङलाई अनुमति दिन्छ। बाँदरहरूमा प्रत्यक्ष प्रयोगमा, WAND उपकरण तंत्रिका हस्ताक्षरहरू पत्ता लगाउन कुशल थियो र त्यसपछि इच्छित विद्युतीय उत्तेजना प्रदान गर्न सक्षम थियो। यी दुई कार्यहरू सँगै गर्न पहिलो पटक बन्द-लुप प्रणाली प्रदर्शन गरिएको छ।
***
{तपाइँले उद्धृत स्रोत(हरू) को सूचीमा दिइएको DOI लिङ्कमा क्लिक गरेर मूल अनुसन्धान पत्र पढ्न सक्नुहुन्छ}
स्रोत (हरू)
Zhou A et al 2018। गैर-मानव प्राइमेटहरूमा बन्द-लूप उत्तेजना र रेकर्डिङका लागि वायरलेस र आर्टफ्याक्ट-रहित 128-च्यानल न्यूरोमोड्युलेसन उपकरण। प्रकृति बायोमेडिकल ईन्जिनियरि।.
https://doi.org/10.1038/s41551-018-0323-x
