В университете Джона Хопкинса разработан многоканальный протез для восстановления функций вестибулярного аппарата. Чарльз Делла Сантина с группой коллег утверждают, что он способен восстановить трехмерное ощущение движений головы.
Пока созданный учеными и инженерами прибор представляет собой устройство размером со спичечную коробку и весом около 80 грамм. Но уже в ближайшее время создатели планируют уменьшить габариты и массу аппарата, чтобы вживлять его под кожу, а не закреплять на голове.
Прибор состоит из управляющей микросхемы, аккумулятора и специально разработанных датчиков движения, аналогичных по принципам функционирования полукружным каналам внутреннего уха. Именно оно отвечает, среди прочего, за пространственную ориентацию и чувство равновесия.
В зависимости от изменения положения головы датчики формируют соответствующие сигналы, которые обрабатываются центральной микросхемой. Затем через восемь электродов, имплантированных в ухо пациента, на нервные окончания подаются особые электромагнитные импульсы, полностью имитирующие сигналы от настоящего биологического внутреннего уха.
Тем самым прибор практически полностью заменяет поврежденный вестибулярный аппарат и создает в мозгу полноценное ощущение движения.
Ученые признают, что работы в этом направлении велись и ранее, но все предыдущие устройства были одноканальными и были способны воспринимать движение лишь в одной координатной плоскости. Теперь же появилась возможность воспроизвести полноценное ощущение пространственного перемещения в трех плоскостях и поворотов по трем осям.
Испытания прибора на людях еще не проводились. Ученые экспериментировали на шиншиллах, которым посредством введения большой дозы гентамицина искусственно нарушили работоспособность вестибулярного аппарата. После имплантации прибора подопытные грызуны смогли частично восстановить ощущение равновесия.
Чтобы сделать возможным использование устройства обычными пациентами, исследователям предстоит еще многое доработать – уменьшить помехи от излучаемых импульсов соседним нервам, добиться более реальной формы стимулирующих импульсов, сделать прибор компактным и герметичным.
Повреждения вестибулярного аппарата случаются у тысяч и тысяч людей по разным причинам: от наследственных заболеваний, вирусных инфекций, применения антибиотиков, травм головы или вследствие инсульта.
Возможно применение прибора и в защитно-профилактических целях пациентами, которым прописана терапия усиленными дозами антибиотиков, например, при серьезной инфекции.