Учени създадоха неинвазивен метод за наблюдение на нервната система.

Изследователски екип от Калифорнийския университет в Сан Диего демонстрира за първи път, че е възможно да се измерва активността на шийните нерви при хора с помощта на носимо неинвазивно устройство в клинична среда.

През 2022 г. е разработена гъвкава електродна решетка, интегрирана в самозалепваща се подложка, за да се предостави на медицинските специалисти инструмент за наблюдение в реално време на нивата на активност във вегетативната нервна система, което е ранен индикатор за стреса в организма. В настоящото проучване тази техника е приложена за откриване на дълбоката невронна активност в симулиран модел на хипервъзпаление.

Устройството, наречено Автономна неврография (ANG), улавя нервната активност на блуждаещия нерв, каротидния синус и други автономни нерви, разположени в кожата и мускулите на шията. Вагусовият нерв, който играе ключова роля във вегетативната нервна система, се простира от основата на черепа през туловището и корема, като влияе върху функции като храносмилането, сърдечния ритъм и имунните реакции. Значението му за управлението на възпалителните реакции на организма при нараняване или инфекция го превръща във важна област на изследване при сериозни състояния като сепсис и посттравматично стресово разстройство. Сепсисът е водещата причина за смърт в отделенията за спешна медицинска помощ, като годишно в Съединените щати се регистрират около 1,7 милиона случая. Посттравматичното стресово разстройство засяга приблизително 3,5% от населението.

Новото устройство, използващо техниката „магнитоневрография“, е използвано за наблюдение или стимулиране на блуждаещия нерв без хирургически импланти. Този метод позволява прецизно и неинвазивно откриване активността на нерва чрез записване на магнитните полета, генерирани от нервите на блуждаещия и сънния синус. В проучването, включващо девет възрастни, първо са измерени изходните нива на възпаление чрез анализ на плазмените концентрации на цитокини. След това на участниците са инжектирани липополизахариди – бактериални токсини, които временно предизвикват състояние на повишено възпаление, подобно на инфекциите на кръвния поток.

В магнитно екранирана стая са поставени сензори на устройството около дясното ухо и над дясната сънна артерия. Устройството следи сърдечния ритъм и магнитните полета, свързани с нервната дейност. Тридесет минути след въвеждането на липополизахарид устройството регистрира промените в нервната активност под дясното ухо. Тези промени бяха потвърдени от кръвни тестове, които показаха освобождаване на възпалителни протеини.

Изследователите откриха значителна корелация между нервната активност и промените в концентрациите на два ключови възпалителни цитокина: тумор некротизиращ фактор-алфа (TNF-α) и интерлевкин-10 (IL-10). Високите нива на TNF-α показват повишен риск от септичен шок – сериозно състояние, при което възпалителният отговор на организма става прекомерен и може да доведе до системни последици. В същото време високите нива на IL-10 се свързват с имунопарализа – състояние при сепсис, при което имунната система губи способността си да се бори с инфекциите, което може да доведе до неконтролиран растеж на микроорганизми или вируси и смърт.

Разработката позволява на медиците да получават ранни предупреждения за хиперимунен отговор или имунопарализа при сепсис, което може значително да подобри ефикасността на лечението и да намали смъртността. Технологията може също така да оценява ефективността на противовъзпалителните терапии, да изследва взаимодействието на нервната система с възпалението при посттравматично стресово разстройство и други психиатрични разстройства и по-точно да коригира терапията въз основа на индивидуалните реакции на нервната система.