Работа физиков ТГУ поможет создать новые вестибулярные имплантаты

Исследование ученых-физиков из Томского государственного университета даст новые возможности пациентам с нарушениями вестибулярного аппарата.

Как сообщает сайт вуза, суть новой разработки – в многоканальной стимуляции вестибулярных нервов. Сегодня она почти не изучена. Благодаря гранту РНФ физики Томского госуниверситета создают электрофизиологическую 3D-модель вестибулярного органа, который отвечает за равновесие и пространственное восприятие человека. Итоги исследования лягут в основу новой концепции вестибулярного имплантата. Он позволит улучшить качество жизни людей с такими нарушениями. Ученые рассчитывают реализовать проект в 2023–2024 гг.

В мире потерей вестибулярной функции страдает почти 0,3% населения. Данное расстройство, подобно глухоте и слепоте, значительно снижает качество жизни и работоспособность. Более 70% таких пациентов престают работать, их качество жизни становится на 40% ниже, чем до болезни. Ученым ТГУ предстоит изучить механизм взаимодействия сигналов отолитовых структур и полукружных каналов вестибулярного органа, затем – создать электрофизиологическую 3D-модель этого органа на основе многоканальной стимуляции вестибулярных нервов.

В настоящее время, чтобы восполнить утерянную вестибулярную функцию, медики применяют вестибулярный имплант. Это устройство помогает активировать центральную вестибулярную систему благодаря прямой электрической стимуляции вестибулярного нерва. Но подобные исследования ограничены протезированием полукружных каналов, отвечающих лишь за детектирование угловых ускорений головы.

Как рассказал руководитель проекта – завлабораторией моделирования физических процессов в биологии и медицине ФФ ТГУ Владимир Демкин, важно учитывать все сенсоры вестибулярного органа, чтобы поддерживать стабильное зрение и позы. Полукружные каналы и отолитовые сенсорные области внутреннего уха функционируют в качестве интегрированной системы. При движении головы сигналы отолитов взаимодействуют с сигналами полукружных каналов – так стабилизируется взгляд и тело ориентируется в пространстве.

В дальнейшем панируется совершенствовать вестибулярный имплант, для этого предстоит решить задачи стимуляции отолитовых структур – они играют значимую роль в восстановлении вестибулярных функций. Также нужно будет создать метод многоканальной стимуляции полукружных каналов совместно со стимуляцией отолитовых органов – это еще почти не изученная область знаний. Такая работа поможет фундаментальному пониманию функции отолитовой части вестибулярной системы и ее роли в формировании вестибулярных рефлексов. В итоге возможно будет создать имплант, имеющий высокий социальный и экономический эффекты.

Научный проект ученые ТГУ реализуют совместно с сотрудниками Сибирского государственного медицинского университета. В нем также участвуют сотрудники и аспиранты кафедры общей и экспериментальной физики и лаборатории моделирования физических процессов в биологии и медицине физического факультета ТГУ.