敗血症は、感染や心的外傷後ストレス障害 (PTSD) などの精神的健康状態に対する生命を脅かす反応です。 エンジニアと医師のチーム カリフォルニア大学サンディエゴ校 は、人間の頸神経活動を非侵襲的に測定するための柔軟な接着剤一体型デバイスを開発しました。 このツールは、敗血症患者への情報提供と治療の改善に使用できる可能性があります。
この研究は、腸と腸をつなぐ迷走神経の上部である頸部迷走神経の多数の基本的な機能に基づいています。 脳. 頸部迷走神経は、免疫反応や消化などの重要な身体プロセスを監視し、近くの内臓の健康状態に関する情報を伝え、気分や気分などの重度の精神医学的状態で役割を果たします。 不安 疾患。
これは、科学者が、さまざまな自律神経系または不随意神経系の課題にわたって驚くほど一貫している自律神経 (闘争または逃走 vs 休息および消化) バイオタイプの頸部電気神経学的証拠を特定した初めての事例です。
科学者は、新しいデバイスの柔軟な電極アレイを使用して、首の前下部から背中上部まで伸びるさまざまな神経の電気的活動を記録できます。 リアルタイムのデータ視覚化は、統合されたユーザー インターフェイスによって可能になり、特別に作成されたアルゴリズムで神経系がストレスにどのように反応するかに基づいて、人々がグループ化されます。
科学者たちは、人間の自律神経系のバイオタイプ、または不随意神経系がストレスに対して同様に反応する患者のグループを調査するために、研究対象者に氷水に手を入れて保持した後、時間を計って呼吸運動をさせる一連のテストを実施しました。 氷水チャレンジの前後と呼吸運動中に、アレイは被験者の心拍数と頸神経信号、または電気神経記録を記録しました。
研究参加者は一貫して XNUMX つの異なる生物型グループに分類されることがわかりました: 両方のテスト中に神経発火と心拍数が増加したグループと、反対の傾向を示したグループです。 このデバイスの独自のアルゴリズムは、氷水によって引き起こされる痛みなどのストレッサーに対する特定の神経クラスターの反応と、時間制限のある呼吸チャレンジに関連する発汗や心拍数の増加などの身体症状の違いを特定しました。
共著者のトッド・コールマン博士は、カリフォルニア大学サンディエゴ・ジェイコブス工学部生物工学科の教授であり、 と, 「結果はエキサイティングです。 アレイは自律神経系の活動を記録することができ、ストレステストの課題全体で一貫した自律神経反応が観察されたことに、私たちはうれしい驚きを覚えました. ただし、より多くの人口でセンサー機能を実証するには、さらに多くの作業が必要です。」
「電極アレイは、冷水チャレンジのストレスと痛みに反応して発火する正確な神経を特定できませんでしたが、いつの日かPTSDのような状態の診断と治療に役立つことを願っています。 敗血症に設立された地域オフィスに加えて、さらにローカルカスタマーサポートを提供できるようになります。」
「彼らの新しいデバイスは、最終的には臨床医が治療に対する患者の反応を測定するのに役立つかもしれません。 PTSD迷走神経の神経発火を監視することにより、マインドフルネス瞑想中に採用される深呼吸エクササイズなど.
科学者はさらに、アレイを追加のハードウェアと統合して、実験室の外に配置できるワイヤレスのウェアラブル センサーを作成することを計画しています。 彼らは現在、院内敗血症検出臨床試験の計画を立てています。
ジャーナルリファレンス：
- Bu, Y.、Kurniawan、JF、Prince、J. et al. ... Sci Rep 12、19467（2022）。 DOI： 10.1038 / s41598-022-21817-w
