Головной прибор: «умные» шапочки выведут токсины из мозга
Российские ученые создают шапочку для лечения болезни Альцгеймера. Она поможет во время сна выводить из мозга токсичные вещества, которые накапливаются у пациентов с этим диагнозом. Здоровому же человеку прибор позволит справиться с негативными последствиями бессонных ночей. Устройство состоит из головного убора со встроенными светодиодами для фототерапии и наручного смарт-анализатора для мониторинга сна. Эксперты рассказали «Известиям», что методика перспективна: исследования на животных показали, что прибор на 60% ускоряет вывод вредных веществ из клеток головного мозга. Но эффективность ее воздействия на человека еще не проверялась. Если и эти испытания пройдут успешно, вариант изделия для домашнего использования может поступить в продажу уже в этом году.
Нет, она не из фольги
Разработку «умной» шапочки для лечения болезни Альцгеймера (БА) заканчивают в лаборатории «Умного сна» Саратовского национального исследовательского госуниверситета им. Чернышевского (СГУ). По словам ученых, устройство повысит качество жизни пациентов с таким диагнозом и снизит затраты на их лечение. Будет полезен аппарат и людям, испытывающим дефицит сна, — он способствует выведению токсинов и метаболитов, образующихся в мозгу из-за недосыпания.
— Технология разработана на основе экспериментальных исследований СГУ. На мышах мы показали, что во время глубокого сна активируется система дренажа тканей головного мозга, — рассказала «Известиям» заведующая кафедрой физиологии человека и животных СГУ Оксана Семячкина-Глушковская. — Это увеличивает образование жидкостей головного мозга, и вместе с ними через лимфососуды выводятся токсичные соединения и метаболиты, в частности бета-амилоид (вещество, скопление которого вызывает дегенерацию клеток мозга и, как следствие, болезнь Альцгеймера, — «Известия»).
Шапочка представляет собой эластичный головной убор (как вариант — ободок), к поверхности которого прикреплены светодиоды для фототерапии. Через Bluetooth она взаимодействует с наручным смарт-анализатором. После наступления у пациента глубокой фазы сна автоматически включается излучение на затылочную и теменную части головы. В этой области в коре головного мозга расположены менингеальные лимфососуды, которые выводят токсины. Продолжительность сеанса — 30 минут.
Исследования технологии на людях начнутся в ближайшее время и будут проходить совместно с коллективом кафедры нервных болезней Сеченовского университета и обществом сомнологов России.
Планируется, что устройство будет применяться и как гаджет для «умного» сна, и как прибор для лечения болезни Альцгеймера.
Шапочка будет выпущена в двух вариантах. Прибор, предназначенный для домашнего использования, поступит в продажу уже в этом году, так как для такого медицинского оборудования, относящегося к классу терапевтического, не требуется регистрация и сертификация в качестве медицинского изделия. Как пояснили разработчики, прибор в случае необходимости смогут рекомендовать пациентам их лечащие врачи, которые узнают о возможностях подобной техники на специализированных научных конференциях. Первая подобная крупная презентация разработки пройдет в сентябре этого года.
Также на основе исследований СГУ выпустят приборы для медучреждений и стационаров. У них будут другие технические характеристики, и для них потребуются дополнительные испытания и сертификация. Такие приборы выйдут на рынок медтехники в течение трех-четырех лет.
Лечение во сне
Разработчики рассказали, что технология в перспективе может быть востребована также для лечения болезни Паркинсона, помощи пациентам с опухолями и травмами головного мозга, в лечении которых ключевое значение имеет снижение оттока жидкостей из центральной нервной системы.
«Умная» шапочка будет полезна и для вполне здоровых людей, по каким-то причинам испытывающих дефицит сна. Даже одна бессонная ночь на 5% увеличивает содержание в тканях мозга токсичного метаболита — бета-амилоида. А разработанный саратовскими учеными прибор активизирует выведение подобных токсинов и метаболитов.
— Всего 5% — это немного, но легко можно посчитать, как эта цифра увеличивается, если таких ночей будет много, когда образ жизни или обстоятельства складывают так, что дефицит сна становится нормой. Сон — естественный фактор, при котором активируются процессы выведения метаболитов, в том числе бета-амилоида, из мозга, — рассказала Оксана Семячкина-Глушковская.
Эффект воздействия светодиодного излучения заключается в стимулировании тока лимфы, что, как следствие, ускоряет вывод токсинов из пораженного органа, рассказал «Известиям» клинический психолог НПЦ «Виртуальная клиника» Московского института психоанализа Ольга Валаева. При болезни Альцгеймера в мозге накапливаются бета-амилоид и тау-протеин, что связано с нарушениями сна у примерно 40% больных.
— Сон необходим для утилизации бета-амилоида из внеклеточного пространства головного мозга при помощи так называемой «глимфатической системы», с участием медленной волновой активности фазы сна. Если больной с БА испытывает какой-либо из распространенных расстройств сна (синдром обструктивного апноэ сна, инсомнию, синдром «заката»), то утилизация бета-амилоида не происходит, — рассказала она.
Если человек страдает бессонницей, то с помощью этого метода он снизит вероятность развития БА, подчеркнула специалист.
Однако новая разработка исследована только на животных, эффективность ее воздействия на человека пока только предстоит узнать, отметил президент Национального общества по детскому сну и вице-президент Национального общества по сомнологии и медицине сна Михаил Полуэктов. Данные, полученные на животных, свидетельствуют, что, когда они спят с прибором, выведение вредных веществ из клеток головного мозга улучшается на 60%.
— Есть предположение, что если мы сможем управлять этим процессом даже в состоянии бодрствования, то мы сможем снизить риск развития некоторых заболеваний, которые связаны с накоплением вредных веществ. В частности болезни Альцгеймера, — отметил он.
Исследования лаборатории «Умного сна» СГУ им. Чернышевского поддержаны группой ученых, среди которых сотрудники междисциплинарного центра медицины сна в берлинской клинике «Шарите» и Гумбольдтского университета.
Шапочка для лечения болезней головного мозга разрабатывается в рамках стратегического проекта СГУ им. Чернышевского «Технологии персонализированной медицины» по программе Минобрнауки России «Приоритет 2030».
