Бывают ситуации, когда гибернация была бы полезна, — например, при хирургическом вмешательстве или в космическом путешествии. И, похоже, мы подобрались очень близко к тому, чтобы разработать инструмент, позволяющий погружать людей в спячку, поскольку учёные научились вызывать у мышей и крыс такое состояние.

Исследователи из Вашингтонского университета (США) разработали метод, называемый сфокусированным ультразвуком, который позволяет формировать короткие импульсы, направленные на определённую часть мозга. Когда устройство протестировали на мышах, это привело к падению температуры их тела примерно на 3°C, и в таком состоянии учёные смогли их удерживать в течение 24 часов.

Зверьки при этом остались абсолютно здоровы, и подобная принудительная спячка не вызвала у них никаких болезней или нарушений. Тот же «мозговой переключатель» решили протестировать на крысах, которые гораздо ближе генетически к нам, людям, и не склонны впадать в спячку. Температура тела крыс снизилась всего на 1,3°C, и хотя это скромный эффект, всё равно команде удалось добиться определённого успеха.

Коллеги из японского Университета Цукуба дополнили, что до сих пор точный механизм, вызывающий такую принудительную спячку, неизвестен, однако искомый «мозговой переключатель» находится в гипоталамусе. Японские учёные считают, что комбинация локального нагрева и вибраций, вызванных сфокусированным ультразвуком, открывает ионные каналы в нейронах, активируя их. Тем не менее, до использования этой технологии на людях ещё далеко, поскольку сперва необходимо убедиться, что подобный ультразвуковой шлем безопасен для человека.

• Телеграм
• Дзен
• Подписывайтесь на наши каналы и первыми узнавайте о главных новостях и важнейших событиях дня.

В нашем мозге есть удивительный механизм, известный как гематоэнцефалический барьер (ГЭБ), который помогает защитить этот нежный орган от токсичных веществ и микроорганизмов, циркулирующих в кровотоке. Однако у этого прекрасного барьера есть весомый минус: он мешает лекарствам от рака достигать злокачественных клеток в мозге.

Поэтому исследователи из американского Северо-Западного университета попробовали использовать низкоинтенсивный импульсный ультразвук, чтобы приоткрыть ГЭБ у 17 человек с рецидивирующей мультиформной глиобластомой — крайне агрессивной опухолью головного мозга. Участникам была проведена трепанация черепа, чтобы обнажить мозг, а затем хирурги частично удалили опухоли. Во время этой операции устройство SonoCloud-9, излучающее ультразвуковые волны, было установлено в вырезанной области черепа.

Кроме того, некоторым пациентам во время этой операции вводили химиотерапевтический препарат «Паклитаксел» и измеряли его концентрацию в мозге. Через три недели все ультразвуковые устройства были активированы, и одновременно в мозг участников вводили микропузырьки, которые двигались в ответ на ультразвуковые волны и приоткрывали ГЭБ. Причём процедура заняла всего четыре минуты, в процессе которых все участники бодрствовали.

На лечение потребовалось шесть циклов по три недели каждый, и замеры показали, что средняя концентрация «Паклитаксела» в головном мозге оказалась в 3,7 раза выше, чем при введении препарата без ультразвукового устройства.

ГЭБ закрылся в течение часа после этой процедуры, а лечение не вызвало побочных эффектов, кроме покалывания и головной боли. Результаты исследования показывают, что ультразвуковая терапия работает в три раза эффективнее, чем обычная, однако исследователи хотят протестировать устройство на большем количестве людей с глиобластомой, прежде чем вводить методику в повседневную практику.

• Телеграм
• Дзен
• Подписывайтесь на наши каналы и первыми узнавайте о главных новостях и важнейших событиях дня.

Учёные из Делфтского университета (Нидерланды) создали стеклянную пластину, которая имитирует ощущение от нажатия кнопки в пальце. Этого эффекта удалось достичь благодаря тому, что кожа натягивается за счёт трения, когда человек нажимает на кнопку, однако затем трение уменьшается и кожа расслабляется. Если использовать ультразвук, человек может почувствовать настоящее прикосновение к голограмме.

Чтобы имитировать подобное, команда создала особый привод, который испускает волны ультразвука и таким образом вызывает вибрацию стеклянной пластины. Затем исследователи прикрепили камеру под пластиной и попросили добровольцев надавить на стекло. Камера показала, что в кончике пальца концентрируется энергия, когда человек нажимает на стекло, однако при воздействии ультразвука эта энергия высвобождается. 

Это позволяет человеку ощутить невидимый рельеф поверхности, — такой, как кнопки или карты. Если добавить стекло поверх стандартного экрана в смартфонах, получится массово воспроизвести эту технологию, хотя люди с жёсткой кожей на подушечках пальцев хуже почувствуют этот эффект. Тем не менее, ультразвуковая технология будет очень полезной в рамках использования виртуальной реальности и новых видов сенсорных дисплеев.

И подобный тактильный эффект уместен не только в качестве развлечения, поскольку он поможет слабовидящим людям ощущать нажатие клавиш на экране, а также печатать вслепую. Тем не менее, сперва учёные хотят изучить эффекты от ультразвука получше, чтобы понять, как разумнее всего его использовать в новых технологиях.

• Телеграм
• Дзен
• Подписывайтесь на наши каналы и первыми узнавайте о главных новостях и важнейших событиях дня.

Когда в мозгу появляется сгусток крови, его необходимо удалить как можно скорее, однако существующие лекарства действуют лишь спустя 15 часов. Поэтому учёные из Технологического института Джорджии (США) разработали новый экспериментальный преобразователь, который разрушает тромбы при помощи закрученных волн ультразвука. И, что намного важнее, ему для этого требуется лишь 30 минут. 

Устройство предназначено специально для лечения тромбоза церебральных венозных синусов, когда сгусток  закупоривает вену и кровяное давление в головном мозге повышается до такой степени, что может произойти смертельное кровоизлияние. Преобразователь размещается внутри катетера, который хирургическим путём вводится в вену, а затем излучает ультразвуковые импульсы, которые движутся как торнадо. Эти вихревые волны быстро и эффективно разрушают сгусток.

Изобретение было успешно протестировано на 3D-печатной модели церебрального венозного синуса, заполненной коровьей кровью. Кроме того, когда его использовали в моделях вен животных, было обнаружено, что излучаемые волны безвредны для венозных стенок и эритроцитов.

Поэтому теперь учёные желают провести эксперименты на живых животных, чтобы лучше установить жизнеспособность этого метода. Если тестирования пройдут успешно, следующим этапом станут полноценные клинические испытания. 

• Телеграм
• Дзен
• Подписывайтесь на наши каналы и первыми узнавайте о главных новостях и важнейших событиях дня.