دستگاهی برای اندازه گیری غیرتهاجمی فعالیت عصب گردنی

به گزارش صنعت نیوز، گروهی از مهندسان و پزشکان دستگاهی انعطاف‌پذیر و یکپارچه دارای چسب را برای اندازه‌گیری فعالیت عصب گردنی انسان به طور غیرتهاجمی توسعه داده‌اند که می‌تواند برای اطلاع‌رسانی و بهبود درمان بیماران مبتلا به سپسیس استفاده شود.

سپتیسمی (Septicemia) یا گَندخونی، نوعی التهاب است که سراسر بدن را فرا می‌گیرد و به دلیل عفونت پیش می‌آید. علائم و نشانه‌های این بیماری شامل تب، افزایش تپش قلب، افزایش میزان تنفس و سردرگمی می‌باشند. همچنین علائم دیگری نیز وجود دارند که در ارتباط با عفونت‌های خاصی از قبیل سرفه همراه با ذات‌الریه یا ادرار کردن با درد به همراه عفونت کلیه هستند.

پژوهشگران در این پژوهش روی عملکرد‌های متعدد و اساسی عصب واگ گردنی، قسمت بالایی عصب واگ که روده را به مغز متصل می‌کند، متمرکز بوده‌اند. عصب واگ گردنی، فرآیند‌های حیاتی بدن مانند پاسخ ایمنی و هضم را کنترل می‌کند، اطلاعاتی را در مورد سلامت اندام‌های داخلی مجاور منتقل می‌کند و در شرایط شدید روانپزشکی مانند اختلالات خلقی و اضطراب نقش دارد.

توسعه دستگاهی برای اندازه گیری غیرتهاجمی فعالیت عصب گردنی

این اولین باری است که دانشمندان شواهد الکترونوروگرافی گردنی را از زیست گروه‌های خودمختار شناسایی می‌کنند که به طور قابل‌توجهی در چالش‌های مختلف سیستم عصبی خودمختار یا غیرارادی سازگار هستند.

دانشمندان می‌توانند با استفاده از آرایه الکترود‌های انعطاف پذیر دستگاه جدید، فعالیت الکتریکی را در اعصاب مختلف که از جلوی پایین گردن تا قسمت بالایی پشت کشیده می‌شود را ثبت کنند. تجسم داده‌ها در زمان واقعی توسط یک رابط کاربری یکپارچه امکان پذیر می‌شود و افراد بر اساس نحوه واکنش سیستم عصبی آن‌ها به استرس در یک الگوریتم خاص گروه بندی می‌شوند.

دانشمندان مجموعه‌ای از آزمایش‌ها را انجام دادند که افراد مورد مطالعه را ملزم می‌کرد تا دست خود را در آب یخ قرار دهند و نگه دارند و به دنبال آن یک تمرین تنفسی زمان‌بندی‌شده، برای بررسی بیوتیپ‌های/زیست گروه‌های خودمختار انسان یا گروه‌هایی از بیمارانی که سیستم‌های عصبی غیرارادی آن‌ها به استرس واکنش مشابهی نشان می‌دادند، انجام دادند. قبل و بعد از چالش آب یخ و در طول تمرین تنفسی، این آرایه ضربان قلب افراد و سیگنال دهی عصب گردنی یا الکترونوروگرافی را ثبت کرد.

مشخص شد که شرکت کنندگان در مطالعه به طور مداوم به دو گروه بیوتیپ مجزا تقسیم می‌شوند: آن‌هایی که ضربان قلب و شلیک عصبی آن‌ها در طول هر دو آزمایش افزایش یافته است و گروهی که روند مخالف را نشان می‌دهند. الگوریتم منحصربه‌فرد دستگاه، تفاوت‌هایی را در پاسخ خوشه‌های عصبی خاص به عوامل استرس‌زا مانند درد ناشی از آب یخ و علائم فیزیکی مانند تعریق و افزایش ضربان قلب مرتبط با چالش تنفسی زمان‌بندی‌شده، شناسایی کرد.

پژوهشگران گفتند: نتایج هیجان انگیز هستند. این آرایه می‌تواند فعالیت سیستم عصبی خودمختار را ثبت کند و ما از مشاهده پاسخ‌های خودمختار ثابت در چالش‌های تست استرس شگفت‌زده شدیم. با این حال، برای نشان دادن قابلیت‌های حسگر ما در جمعیت‌های بزرگ‌تر، به کار بیشتری نیاز است. اگرچه این آرایه الکترود نمی‌تواند اعصاب دقیق شلیک شده در پاسخ به استرس و درد ناشی از چالش آب سرد را شناسایی کند، اما امیدواریم روزی به تشخیص و درمان شرایطی مانند اختلال استرس پس از سانحه و سپسیس کمک کند.

دستگاه جدید آن‌ها ممکن است در نهایت با نظارت بر شلیک عصبی در عصب واگ، به پزشکان در اندازه‌گیری پاسخ بیماران به درمان اختلال استرس پس از سانحه، مانند تمرینات تنفس عمیق که در حین مدیتیشن ذهن آگاهی به کار می‌رود، کمک کند.

دانشمندان در حال برنامه ریزی بیشتر برای ادغام این آرایه با سخت افزار اضافی برای یک حسگر بی سیم و پوشیدنی هستند که می‌تواند در خارج از آزمایشگاه مستقر شود. آن‌ها اکنون در حال توسعه طرح‌هایی برای آزمایش بالینی تشخیص سپسیس در بیمارستان هستند.