אלח דם הוא תגובה מסכנת חיים לזיהום ולמצבים בריאותיים נפשיים, כגון הפרעת דחק פוסט טראומטית (PTSD). צוות מהנדסים ורופאים ב- אוניברסיטת קליפורניה בסן דייגו פיתחה מכשיר גמיש, משולב בדבק למדידת פעילות עצבי צוואר הרחם בבני אדם באופן לא פולשני. כלי זה עשוי לשמש כדי להודיע ולשפר טיפולים בחולים עם אלח דם.
המחקר מתבסס על התפקודים הרבים והבסיסיים של עצב הוואגוס הצווארי, החלק העליון של עצב הוואגוס המחבר את המעי לעצב הוואגוס. מוֹחַ. עצב הוואגוס הצווארי עוקב אחר תהליכים חיוניים בגוף כמו תגובה חיסונית ועיכול, מעביר מידע על בריאותם של איברים פנימיים סמוכים, וממלא תפקיד במצבים פסיכיאטריים קשים כמו מצב רוח ו חרדה הפרעות.
זו הפעם הראשונה שמדענים זיהו עדות אלקטנונרוגרפית צווארית לביוטיפים אוטונומיים (הילחם או ברח לעומת מנוחה ועיכול) העקביים להפליא באתגרים שונים של מערכת העצבים האוטונומית או הבלתי רצונית.
מדענים יכולים לתעד פעילות חשמלית על פני עצבים שונים באמצעות מערך האלקטרודות הגמיש של המכשיר החדש, הנמתח מהחלק הקדמי התחתון של הצוואר לחלק האחורי העליון. הדמיית נתונים בזמן אמת מתאפשרת על ידי ממשק משתמש משולב, ואנשים מקובצים על סמך איך מערכות העצבים שלהם מגיבות ללחץ באלגוריתם שנוצר במיוחד.
מדענים ביצעו סדרה של בדיקות שדרשו מנבדקי המחקר להניח ולהחזיק את ידם במי קרח, ולאחר מכן תרגיל נשימה מתוזמן, כדי לחקור ביוטיפים אוטונומיים אנושיים או קבוצות של חולים שמערכת העצבים הבלתי רצונית שלהם הגיבו באופן דומה ללחץ. לפני ואחרי אתגר מי הקרח ובמהלך תרגיל הנשימה, המערך תיעד את קצב הלב בנבדקים ואת איתות עצבי צוואר הרחם, או אלקטרונוירוגרפיה.
נמצא כי משתתפי המחקר נפלו באופן עקבי לשתי קבוצות ביוטיפיות מובחנות: אלה שהירי העצבי וקצב הלב שלהם עלו במהלך שתי הבדיקות ואלה שהפגינו מגמה הפוכה. האלגוריתם הייחודי של המכשיר זיהה הבדלים בתגובה של מקבצי עצבים ספציפיים לגורמי לחץ, כגון כאב הנגרם על ידי מי הקרח, ותסמינים גופניים, כגון הזעה וקצב לב מוגבר הקשור לאתגר הנשימה המתוזמן.
מחבר שותף טוד קולמן, Ph.D., פרופסור במחלקה לביו-הנדסה בבית הספר להנדסה באוניברסיטת סן דייגו ג'ייקובס, אמר, "התוצאות מרגשות. המערך יכול לתעד פעילות של מערכת העצבים האוטונומית, והופתענו לטובה לראות תגובות אוטונומיות עקביות לאורך אתגרי מבחני מאמץ. עם זאת, נדרשת עבודה נוספת כדי להדגים את יכולות החיישנים שלנו באוכלוסיות גדולות יותר".
"למרות שמערך האלקטרודות לא הצליח לזהות את העצבים המדויקים שיורים בתגובה ללחץ ולכאב של אתגר המים הקרים, אנו מקווים שיום אחד יסייע באבחון וטיפול במצבים כמו PTSD ו אֶלַח הַדָם".
"המכשיר החדש שלהם עשוי לסייע בסופו של דבר לרופאים במדידת תגובת המטופלים לטיפול עבור PTSD, כמו תרגילי נשימה עמוקה המשמשים במהלך מדיטציית מיינדפולנס, על ידי ניטור ירי עצבי בעצב הוואגוס."
מדענים מתכננים עוד לשלב את המערך עם חומרה נוספת עבור חיישן אלחוטי, לביש שניתן לפרוס מחוץ למעבדה. כעת הם מפתחים תוכניות לניסוי קליני לגילוי אלח דם בבית החולים.
עיון ביומן:
- Bu, Y., Kurniawan, JF, Prince, J. et al. מערך אלקטרודות משטח דבק גמיש המסוגל לבצע אלקטרונוירוגרפיה צווארית במהלך אתגר מתח אוטונומי רציף. Sci נציג י"ב, 12 (19467). DOI: 10.1038 / s41598-022-21817-w
