Kontaktiniai lęšiai gali tapti nauju depresijos gydymo būdu.
Efektyviam depresijos gydymui reikia tiesioginės smegenų stimuliacijos, tačiau ją patikimai apsaugo natūralūs organizmo barjerai. Tabletės paskirstomos per kraują per kelias dienas, implantams reikalinga operacija, o magnetinė stimuliacija ne visada užtikrina pakankamą tikslumą. Kiekvienas iš šių metodų turi savo apribojimų.
Seulo mokslininkai pasiūlė alternatyvų sprendimą, kuris apeina daugumą šių sunkumų. Jis įgyvendinamas per akį. Kontaktiniai lęšiai niekada anksčiau nebuvo naudojami smegenų sutrikimams gydyti.
Akis kaip kelias į smegenis
Akies tinklainė susidaro iš smegenų audinio dar organizmo vystymosi metu. Jos perduodami signalai keliauja nerviniais takais per smegenų sritis, susijusias su nuotaikos reguliavimu. Jang-Ung Park, medžiagų mokslininkas iš Yonsei universiteto Seule, nusprendė išnaudoti šį tiesioginį biologinį ryšį, kad paveiktų smegenis.
Šiuolaikiniai depresijos gydymo būdai – nuo vaistų iki elektrokonvulsinės terapijos ir smegenų implantų – veikia tuos pačius neuroninius tinklus. Tačiau tam reikia sudėtingų ir invazinių procedūrų.
Tyrėjai nusprendė išsiaiškinti, ar minkštas kontaktinis lęšis, uždėtas ant ragenos, gali perduoti reikiamus signalus per akį, o ne per kaukolę ar galvos odą.
Kaip veikia ši technologija?
Šis kūrimas pagrįstas metodu, vadinamu laiko interferencija. Į lęšio konstrukciją buvo integruoti du elektrodai, kiekvienas generuojantis aukšto dažnio elektrinį signalą, į kurį tinklainė nereaguoja atskirai. Tačiau taške, kur šie signalai susikerta, generuojamas lėtesnis kombinuotas ritmas, kurį jau suvokia ląstelės. Tai sukuria nuotolinės stimuliacijos efektą.
Tuo pačiu metu akies paviršius nepatiria pastebimo poveikio, o aktyvumas atsiranda giliau – dviejų spindulių susikirtimo vietoje. Būtent šią sritį galima nukreipti į smegenų zonas, atsakingas už nuotaiką.
Ankstesniuose eksperimentuose su šia technologija elektrodai buvo dedami ant galvos odos, o ne ant akies. Naujasis metodas visiškai apeina kaukolę.
Kaip buvo sukurtas kontaktinis lęšis?
Siekdami užtikrinti, kad kontaktinis lęšis išliktų minkštas, bet skaidrus, tyrėjai naudojo itin plonus platina padengtus galio oksido elektrodus. Ši konstrukcija yra visiškai permatoma, todėl šviesa be kliūčių pasiekia akies dugną. Lęšio pagrindas pagamintas iš tos pačios lanksčios medžiagos kaip ir įprasti minkšti kontaktiniai lęšiai.
Dėl to pavyko sukurti beveik nepastebimą laidžią medžiagą, kuri nedirgina akies paviršiaus. Būtent šis techninis sprendimas tapo visos technologijos veikimo pagrindu.
Kontaktinių lęšių terapijos eksperimento detalės
Mokslininkai suskirstė peles į keturias grupes.
- Pirmoji liko sveika ir negavo jokio gydymo – ji buvo kontrolinė grupė.
- Antroji grupė buvo veikiama ilgalaikio streso, siekiant sukelti į depresiją panašią būseną, po kurios jos nebuvo gydomos.
- Trečiajai grupei buvo taikoma kontaktinių lęšių terapija: gydymas truko 30 minučių per dieną tris savaites.
- Ketvirtoji grupė gavo fluoksetiną – veikliąją „Prozac“, vieno žinomiausių antidepresantų pasaulyje, medžiagą.
Vėliau mokslininkai atliko elgesio testus, užfiksavo pelių smegenų aktyvumą ir analizavo kraujo bei audinių cheminės sudėties pokyčius prieš ir po gydymo.
Smegenų ryšių atkūrimas
Yra žinoma, kad depresija sutrikdo hipokampo ir prefrontalinės žievės – smegenų sričių, atsakingų už atmintį, emocinę būseną ir sprendimų priėmimą, – sąveiką. Negydomoms pelėms šis sutrikimas buvo aiškiai matomas smegenų aktyvumo įrašuose. Tačiau gyvūnams, kuriems buvo taikoma kontaktinių lęšių terapija, šių sričių sąveika buvo atkurta. Abiejų sričių aktyvumas vėl tapo sinchronizuotas ir priartėjo prie sveikų pelių aktyvumo.
Teigiamas poveikis taip pat pastebėtas grupėje, kuri vartojo fluoksetiną. Tuo tarpu kontaktinių lęšių terapija parodė panašius rezultatus.
Kaip pasikeitė organizmo chemija?
Veikiant gydymui taip pat pasikeitė biologiniai parametrai. Pelėms, kurios patyrė stresą ir negavo terapijos, buvo nustatytas aukštas kortikosterono – graužikų organizme esančio žmogaus kortizolio analogo – lygis. Po trijų savaičių gydymo šis lygis sumažėjo beveik perpus.
Tuo pačiu metu beveik tiek pat padidėjo serotonino – neuromediatoriaus, į kurį nukreiptas daugumos antidepresantų poveikis, – lygis. Be to, smegenyse sumažėjo uždegiminių molekulių, kurios taip pat siejamos su depresija.
Nors dviejų gydymo tipų pokyčiai nebuvo visiškai vienodi, bendra tendencija sutapo: abu metodai biologinius rodiklius grąžino arčiau normalaus būvio.
Ką parodė mašininis mokymasis?
Norėdami įvertinti pokyčių mastą, tyrėjai naudojo mašininio mokymosi modelį. Jie sistemai pateikė visus eksperimentinius duomenis – elgesio testų rezultatus, smegenų veiklos įrašus ir biologinius parametrus.
Kai algoritmo buvo paprašyta rūšiuoti gyvūnus vien pagal parametrų panašumą, pelės, gydytos lęšiais, pateko į tą pačią grupę kaip ir sveikos kontrolinės grupės. Sistema taip pat aiškiai atskyrė jas nuo pelių, sergančių negydyta depresija. Iki šiol niekas nebuvo įrodęs, kad kontaktinis lęšis gali paveikti visą depresijos simptomų spektrą gyvūnams.
Tokiu būdu prietaisas, paprastai siejamas tik su regėjimo korekcija, galėjo atlikti funkciją, kuriai anksčiau reikėjo vaistų ar implantų.
Kokios šios technologijos perspektyvos?
Tyrėjai dabar nustatė, kad minkštas kontaktinis lęšis, nešiojamas tik 30 minučių per dieną, gali perduoti signalus per tinklainę į smegenų sritis, atsakingas už nuotaiką.
Pelėms tai vienu metu paveikė elgesį, smegenų veiklą ir biocheminius procesus, o jo veiksmingumas buvo panašus į vieno iš labiausiai paplitusių antidepresantų.
Tolesnės perspektyvos priklausys nuo to, ar panašių rezultatų bus galima pasiekti ir žmonėms. Jei technologija pasirodys veiksminga, ji galėtų tapti depresijos gydymo būdu be kasdienių tablečių, reguliarių apsilankymų klinikoje ar operacijos.
Šiuo metu komanda kuria belaidę lęšio versiją ir ruošiasi išbandyti jos saugumą su dideliais gyvūnais prieš pradedant klinikinius tyrimus.
Žmonėms, kuriems antidepresantai nepadeda arba nepalengvina simptomų, ši technologija gali tapti nauja gydymo alternatyva.
Naujausi komentarai