Инфаркт головного мозга, широко известный как ишемический инсульт, имеет высокий уровень смертности и вызывает серьезное повреждение нервных клеток в головном мозге из-за потери кислорода, что приводит к ограничению движений тела. Несколько технологий, включая методы физиотерапии и стимуляции мозга, разрабатываются и тестируются для восстановления нервных клеток головного мозга, поврежденных в результате инсульта. В частности, ожидается, что сфокусированный ультразвук низкой интенсивности будет эффективен для реабилитации неврологических заболеваний, таких как инсульт, поскольку он может возбуждать или подавлять нервные клетки, доставляя механическую энергию с высокой точностью в желаемое положение, в то время как ультразвук проникает в череп, не требуя хирургическая операция.
Корейский институт науки и технологий (KIST) объявил, что исследовательская группа Центра бионики во главе с доктором. Ким Хёнмин разработал технологию беспроводной реабилитации нервной системы, поврежденной в результате инсульта, путем изготовления переносного беспроводного низкоинтенсивного сфокусированного ультразвукового стимулятора мозга. Кроме того, чтобы проверить его эффективность, этот стимулятор мозга был применен к моделям инсульта на животных.
В 2018 году исследовательская группа разработала метод лечения, в котором сфокусированный ультразвук низкой интенсивности применялся к сердцевине мозжечка для восстановления двигательных функций, которые ухудшились из-за гемиплегии, а в 2020 году они доказали, что сфокусированный ультразвук низкой интенсивности применяется к ядро мозжечка после инсульта тесно связано с изменениями дельта-волны в головном мозге.
Чтобы эффективно использовать эту технологию при реабилитации пациентов с инсультом в различных условиях, ультразвуковое устройство должно быть легко использовано в повседневной жизни. Однако существующий стимулятор мозга тяжелый и фиксированный, и поэтому применим только к экспериментам с участием анестезированных или ограниченных животных, что затрудняет его коммерческое использование.
Основываясь на результатах предыдущих исследований, исследовательская группа KIST разработала переносной легкий стимулятор мозга, который весит около 20 г, которым можно управлять по беспроводной сети. Кроме того, они проверили эффективность реабилитации после оценки двигательной способности модели инсульта крысы с помощью устройства. Когда ультразвук применялся с давлением приблизительно 426 кПа к части мозга, которая контролирует двигательные функции в модели инсульта у крысы, моторные функции были значительно улучшены через три дня по сравнению с моделью инсульта у крысы, к которой ультразвук не применялся; двигательные функции были улучшены до уровня, аналогичного таковому у нормальных крыс, после семи дней реабилитации.
Стимулятор мозга, разработанный доктором. Исследовательская группа Кима имеет легкий вес и работает по беспроводной сети, что не ограничивает физические движения тела, поскольку она продолжает стимулировать часть мозга, которая контролирует двигательные функции, с помощью ультразвука, тем самым восстанавливая нервную систему, поврежденную инсультом. Ожидается, что результаты, полученные в результате исследования, вскоре внесут вклад в разработку носимой ультразвуковой технологии стимуляции мозга на клиническом уровне.
По словам доктора. Ким Хёнмин в KIST, "В последнее время технология носимой стимуляции мозга быстро развивается, и значение этого исследования заключается в проверке возможности неинвазивной нейрореабилитационной терапии с использованием носимого ультразвукового устройства," и он добавил, что "Чтобы гарантировать безопасность и эффективность лечения, необходимы дальнейшие исследования для оптимизации протокола стимуляции путем определения молекулярных и клеточных механизмов ультразвуковой нейромодуляции."