Winzige elektronische Implantate haben bereits das Leben von Hunderttausenden Menschen im Vereinigten Königreich verändert, von Herzschrittmachern, die Herzkrankheiten kontrollieren, bis hin zu Cochlea-Implantaten, die das Hören verbessern.

Jetzt wurde eine Partnerschaft zwischen Menschen aus den Bereichen Gesundheit, Wissenschaft und Wirtschaft in Cambridge mit Millionen Pfund ausgezeichnet, um radikale neue Technologien voranzutreiben, die dasselbe für die Gesundheit des Gehirns bewirken könnten.

Innovatoren aus ganz Großbritannien erhalten die Möglichkeit, ihre Ideen in der Stadt zu testen. Vielversprechende Behandlungen werden dabei unterstützt, zu Standardbehandlungen für Patienten mit Erkrankungen wie Depressionen, Demenz und chronischen Schmerzen zu werden.

Einer der führenden Wissenschaftler der Gruppe, Professor George Malliaras, hofft, dass die Gruppe sein neues Projekt unterstützen kann.

In einem technischen Labor an der Universität Cambridge entwickelt sein Team Gehirnimplantate zur Behandlung neurologischer und psychischer Erkrankungen, von denen nach Schätzungen der Universität vier von fünf Menschen betroffen sein werden.

„Gehirntransplantationen könnten uns eine neue Behandlung für Krankheiten ermöglichen, die derzeit nicht behandelt werden können oder mit Medikamenten nur unzureichend behandelt werden können“, erklärt Professor Malliaras.

„Die Liste wird ständig erweitert, aber wir sprechen über Hirn- und Rückenmarksverletzungen, Parkinson, Demenz, Depressionen, Zwangsstörungen und auch bei rheumatoider Arthritis und Typ-1-Diabetes sieht es vielversprechend aus.“

„Es ist ein demütigendes Projekt, an dem man arbeiten muss, aber es ist auch sehr motivierend.“

Die Implantate funktionieren, indem sie kleine elektrische Impulse senden, die das Verhalten unserer Neuronen verändern.

Neuronen sind Nervenzellen, die durch elektrische Signale Nachrichten zwischen dem Körper und dem Gehirn senden. Es beeinflusst die Art und Weise, wie wir gehen, sprechen, essen und atmen. Durch eine Änderung ihrer Wirkungsweise ist es möglich, Schmerzen zu beseitigen oder durch Krankheiten oder Verletzungen geschädigte Teile des Gehirns wieder zu stimulieren.

„Wir wissen bereits, dass wir dafür elektrische Impulse nutzen können Verringerung des Zitterns bei manchen Menschen mit Parkinson-Krankheit„Aber wir wollen Teams aus Ingenieuren, Ärzten und Industrievertretern aus ganz Großbritannien zusammenbringen, um diese Art von Technologie noch viel weiter voranzutreiben“, sagt Professor Malliaras.

Die Größe des Geräts ist eine von vielen Herausforderungen, die das Team bewältigen muss.

„Die aus dem Implantat kommenden Elektroden sollten nicht größer als eine einzelne Nervenzelle sein“, sagt Professor Malliaras. „Das ist fünfmal kleiner als der Durchmesser eines menschlichen Haares, aber wenn das Gerät zu klein ist, kann es zu Kommunikationsschwierigkeiten kommen.“ damit.“ „Für Chirurgen ist es schwierig, mit dem Körper zu arbeiten, daher ist es ein Balanceakt.“

Sie müssen außerdem sicherstellen, dass das Implantat in Massenproduktion hergestellt werden kann, kostengünstig ist und den Patienten möglichst wenig Nebenwirkungen aussetzt.

Medizinische Implantate sind für diese Ingenieure nichts Neues. Dr. Chaokun Dong entwickelt ein Gerät, das empfindliche Nerven umschließen kann, ohne sie zu beschädigen.

In einem Glaswürfel arbeiten Sie mit einer kleinen bandartigen Struktur, die in einer Flüssigkeit suspendiert ist. Es besteht aus vergoldetem Polymer. Wenn Strom hindurchfließt, dreht es sich automatisch zu einer Spirale. Diese Geräte können bei komplexen chirurgischen Eingriffen die durch den Nerv kommenden Impulse überwachen, aber auch den Nerv stimulieren.

Seit vielen Jahren wird Elektrizität zur Behandlung von Krankheiten eingesetzt – Elektrokrampftherapie (ECT) bei schweren Depressionen Die bipolare Störung begann vor Jahrzehnten. Professor Malliaras glaubt jedoch, dass Transplantationen zwar ein chirurgischer Eingriff sind, aber Vorteile gegenüber einmaligen Behandlungen bieten können.

„Implantate können das Gehirn ständig überwachen, um abnormale Aktivitäten zu erkennen und diese bei Bedarf sanft zu korrigieren“, sagt er.

Im Jahr 2021 gaben Wissenschaftler in den USA vielversprechende Ergebnisse bekannt Aus einer frühen Studie zur Hirntransplantation zur Behandlung schwerer Depressionen.

Die dreijährige Cambridge-Partnerschaft wird finanziert von ARIE -Eine von der Regierung unterstützte wissenschaftliche Agentur.

Professor Malliaras sagt, er sei zuversichtlich, dass sie in dieser Zeit „einen langen Weg“ zurückgelegt haben werden, um praktikable neue Behandlungen zu entwickeln.