Имплантируемый датчик расшифровывает связь между кишечником и мозгом
Краткое резюме
Учёные разработали гибкий электронный имплантат для анализа связи между кишечником и мозгом. Устройство тоньше человеческого волоса и позволяет отслеживать активность энтеральной нервной системы у бодрствующих животных.
Учёные разработали устройство, которое позволяет лучше понять взаимосвязь между мозгом и кишечником, улавливая обмен данными между ними. Это открытие может привести к новым методам лечения болезней кишечника и неврологических расстройств.
Исследователи из Кембриджского университета и Дартмутского колледжа создали устройство тоньше человеческого волоса. Оно помещается между слоями толстой кишки и улавливает сигналы, которые кишечник отправляет в мозг, а также импульсы, получаемые им в ответ.
Энтеральная нервная система (ЭНС), которую изучает устройство, включает до 600 миллионов нейронов и играет важную роль в работе желудочно-кишечного тракта. Она регулирует не только переваривание пищи, но и влияет на ментальное состояние человека.
Возможность регистрации активности ЭНС у бодрствующих животных имеет большое значение, так как активность нейронов ЭНС «затухает» под действием анестезии. Это позволяет отслеживать активность ЭНС во время стресса, а также во время и после еды.
По словам ведущего исследователя Ройсин Оуэнс с кафедры химической инженерии и биотехнологии Кембриджа, новая технология поможет лучше понять взаимодействие между кишечником и мозгом.
Всё больше доказательств указывает на то, что некоторые неврологические заболевания могут быть связаны с ЭНС. Новые исследования проливают свет на роль микробиома кишечника в развитии психических расстройств и других проблем со здоровьем, которые ранее считались связанными только с головным мозгом.
Новое наноустройство — это мягкий и гибкий электронный имплантат, который можно вводить во время амбулаторной лапароскопии. Пока что оно было испытано на грызунах и свиньях, и исследователи смогли продемонстрировать, что устройство успешно снимает электрофизиологическую активность в кишечнике в течение двух недель.
Соавтор исследования Алекс Бойс из Дартмута отмечает, что доступ к нервной системе кишечника всегда был затруднён, но новое устройство показывает, что это возможно, и позволяет получить сложную информацию.
Технология может пролить свет на многочисленные болезни кишечника и его влияние на мозг, а также на всю энтеральную нервную систему, которая остаётся малоизученной.