stringtranslate.com

Нейростимуляция

Нейростимуляция – это целенаправленная модуляция активности нервной системы с использованием инвазивных (например, микроэлектродов ) или неинвазивных средств (например, транскраниальной магнитной стимуляции или транскраниальной электрической стимуляции , tES, например tDCS , или транскраниальной стимуляции переменным током , tACS). Нейростимуляция обычно относится к электромагнитным подходам к нейромодуляции .

Технология нейростимуляции может улучшить качество жизни тех, кто тяжело парализован или имеет глубокие поражения различных органов чувств, а также навсегда уменьшить тяжелую хроническую боль, которая в противном случае потребовала бы постоянного (круглосуточного) приема высоких доз опиоидов. терапия (например, нейропатическая боль и повреждение спинного мозга). Он служит ключевой частью нейронного протезирования слуховых аппаратов , искусственного зрения, протезов конечностей и интерфейсов «мозг-машина» . В случае нейронной стимуляции в основном используется электрическая стимуляция и применяются сбалансированные по заряду двухфазные сигналы постоянного тока или подходы к инжекции заряда с емкостной связью. Альтернативно, транскраниальная магнитная стимуляция и транскраниальная электрическая стимуляция были предложены в качестве неинвазивных методов, при которых либо магнитное поле , либо транскраниально приложенные электрические токи вызывают нейростимуляцию. [1] [2]

Стимуляция мозга

Стимуляция мозга имеет потенциал для лечения некоторых расстройств, таких как эпилепсия . В этом методе запланированная стимуляция применяется к конкретным корковым или подкорковым целям. Существуют доступные коммерческие устройства [3] , которые могут подавать электрический импульс через заданные промежутки времени. Предполагается, что запланированная стимуляция изменяет внутренние нейрофизиологические свойства эпилептических сетей. Наиболее изученными целями плановой стимуляции являются переднее ядро ​​таламуса и гиппокамп . Изучено переднее ядро ​​таламуса, которое показало значительное уменьшение приступов при включении стимулятора по сравнению с его выключением в течение нескольких месяцев после имплантации стимулятора. [4] Кроме того, кластерную головную боль (КГ) можно лечить с помощью временного стимулирующего электрода на клиновидно-небный ганглий (SPG). В этом методе сообщается об облегчении боли в течение нескольких минут после стимуляции. [5] Чтобы избежать использования имплантированных электродов, исследователи разработали способы вписать «окно» из диоксида циркония, которое было модифицировано, чтобы стать прозрачным, и имплантировано в черепа мышей, чтобы позволить оптическим волнам проникать более глубоко, как в оптогенетике , чтобы стимулировать или ингибировать отдельные нейроны. [6]

Глубокая стимуляция мозга

Глубокая стимуляция мозга (DBS) показала преимущества при двигательных расстройствах, таких как болезнь Паркинсона , тремор и дистония , а также других нервно-психических расстройствах, таких как депрессия , обсессивно-компульсивное расстройство , синдром Туретта , хронические боли и кластерные головные боли. DBS может напрямую и контролируемым образом изменять активность мозга и, следовательно, используется для картирования фундаментальных механизмов функций мозга наряду с методами нейровизуализации.

Система DBS состоит из трех компонентов: имплантированного генератора импульсов (IPG), электрода и удлинителя. Имплантируемый генератор импульсов (ПГ) генерирует импульсы стимуляции, которые через удлинитель отправляются во внутричерепные отведения к цели. Импульсы моделирования мешают нейронной активности в целевом участке.

Применение и воздействие DBS как на нормальный, так и на больной мозг зависит от многих параметров. К ним относятся физиологические свойства ткани головного мозга, которые могут меняться в зависимости от состояния заболевания. Также важны параметры стимуляции, такие как амплитудные и временные характеристики, а также геометрическая конфигурация электрода и окружающей его ткани.

Несмотря на огромное количество исследований DBS, механизм его действия до сих пор недостаточно изучен. Разработка микроэлектродов DBS по-прежнему остается сложной задачей. [7]

Неинвазивная стимуляция мозга

рТМС у грызунов. От Оскара Ариаса-Карриона, 2008 г.

Транскраниальная магнитная стимуляция

По сравнению с электростимуляцией, при которой используется кратковременный высоковольтный электрический шок для активации нейронов, которые потенциально могут активировать болевые волокна, транскраниальная магнитная стимуляция (ТМС) была разработана Бейкером в 1985 году. В ТМС используется магнитный провод над кожей головы , который передает острый импульс. и большой импульс тока. Изменяющееся во времени магнитное поле индуцируется перпендикулярно катушке из-за приложенного импульса, который, следовательно, генерирует электрическое поле, основанное на законе Максвелла . Электрическое поле обеспечивает необходимый ток для неинвазивной и гораздо менее болезненной стимуляции. Существует два устройства TMS, называемые TMS с одним импульсом и TMS с повторяющимися импульсами (rTMS), причем последнее имеет больший эффект, но может вызвать судороги. ТМС может использоваться для терапии, особенно в психиатрии , в качестве инструмента для измерения центральной двигательной проводимости и исследовательского инструмента для изучения различных аспектов физиологии человеческого мозга, таких как двигательная функция, зрение и речь. Метод рТМС использовался для лечения эпилепсии с частотой 8–25 Гц в течение 10 секунд. Другие терапевтические применения рТМС включают болезни Паркинсона, дистонию и аффективные расстройства. Кроме того, ТМС можно использовать для определения вклада корковых сетей в конкретные когнитивные функции путем нарушения активности в фокальной области мозга. [1] Ранние, но неубедительные результаты были получены Pape et al. по выходу из комы ( стойкое вегетативное состояние ). (2009). [8]

Техники транскраниальной электростимуляции. В то время как tDCS использует постоянную силу тока, tRNS и tACS используют колебательный ток. Вертикальная ось представляет силу тока в миллиамперах (мА), а горизонтальная ось иллюстрирует динамику во времени.

Транскраниальная электростимуляция

Стимуляция спинного мозга

Стимуляция спинного мозга (SCS) является эффективной терапией для лечения хронической и трудноизлечимой боли, включая диабетическую нейропатию , синдром неудачной операции на спине , комплексный регионарный болевой синдром , фантомную боль в конечностях, ишемическую боль в конечностях, рефрактерный односторонний болевой синдром в конечностях, постгерпетическую невралгию и острую боль. боль при опоясывающем герпесе . Другим болевым состоянием, которое является потенциальным кандидатом на лечение СКС, является болезнь Шарко-Мари-Тута (ШМТ), которая связана с хронической болью в конечностях от умеренной до тяжелой. [9] СКС-терапия заключается в электрической стимуляции спинного мозга для «маскировки» боли. Теория ворот , предложенная в 1965 году Мелзаком и Уоллом [10], предоставила теоретическую конструкцию для попытки использования СКС в качестве клинического лечения хронической боли. Эта теория постулирует, что активация миелинизированных первичных афферентных волокон большого диаметра подавляет реакцию нейронов дорсального рога на входные сигналы от небольших немиелинизированных первичных афферентов. Простая система SCS состоит из трех различных частей. Сначала в эпидуральное пространство имплантируются микроэлектроды для доставки импульсов стимуляции к тканям. Во-вторых, генератор электрических импульсов, имплантируемый в нижнюю часть живота или ягодичную область и соединенный с электродами посредством проводов, и, в-третьих, пульт дистанционного управления для регулировки параметров стимула, таких как ширина и частота пульса в ПГ. Улучшения были сделаны как в клинических аспектах СКС, таких как переход от субдурального размещения контактов к эпидуральному размещению, что снижает риск и заболеваемость при имплантации СКС, так и в технических аспектах СКС, таких как улучшение чрескожных электродов и полностью имплантируемых мульти-контактных электродов. стимуляторы каналов. Однако существует множество параметров, которые необходимо оптимизировать, включая количество имплантированных контактов, размер и расстояние между контактами, а также электрические источники для стимуляции. Ширина и частота импульса стимула являются важными параметрами, которые необходимо настроить в SCS: обычно они составляют 400 мкс и 8–200 Гц соответственно. [11]

Стимуляция спинного мозга при двигательных расстройствах

Стимуляция спинного мозга показала многообещающие результаты при травмах спинного мозга [12] [13] и других двигательных расстройствах, таких как рассеянный склероз. [14] Стимуляция, применяемая к поясничному отделу спинного мозга, работает путем активации афферентных волокон большого диаметра, входящих в спинной мозг, [15] [16], которые затем транссинаптически активируют и задействуют сети спинальных нейронов. [17] Те же самые целевые структуры можно активировать с помощью чрескожных электродов, размещенных над нижним грудным отделом позвоночника и животом. [18] Чрескожная стимуляция спинного мозга совершенно неинвазивна и, поскольку в ней используются электроды и стимуляторы ЧЭНС, ее можно применять по низкой цене. Тем не менее, по сравнению с имплантированным эпидуральным вариантом, эффективность чрескожной стимуляции спинного мозга зависит от положения тела и выравнивания позвоночника, [19] [20] , что может привести к противоречивым результатам, если положение тела и поза не контролируются во время операции. приложение.

Чрескожная стимуляция надглазничного нерва

Предварительные данные подтверждают чрескожную стимуляцию надглазничного нерва. [21] Побочных эффектов немного. [22]

Кохлеарные имплантаты

Кохлеарный имплантат

По состоянию на 2008 год кохлеарные имплантаты обеспечили частичный слух более чем 120 000 человек во всем мире. Электрическая стимуляция используется в кохлеарном имплантате для обеспечения функционального слуха у полностью глухих людей. Кохлеарные имплантаты включают в себя несколько компонентов подсистемы: от внешнего речевого процессора и радиочастотного (РЧ) канала передачи до внутреннего приемника, стимулятора и электродных решеток. Современные исследования кохлеарных имплантатов начались в 1960-х и 1970-х годах. В 1961 году двум глухим пациентам было имплантировано грубое одноэлектродное устройство, и было сообщено о восстановлении слуха при электростимуляции. Первое одноканальное устройство, одобренное FDA, было выпущено в 1984 году. [23] В кохлеарных имплантатах звук улавливается микрофоном и передается на заушный внешний процессор для преобразования в цифровые данные. Оцифрованные данные затем модулируются радиочастотным сигналом и передаются на антенну внутри головного убора. Носители данных и энергии передаются через пару связанных катушек в герметичный внутренний блок. Путем извлечения энергии и демодуляции данных команды электрического тока отправляются в улитку для стимуляции слухового нерва через микроэлектроды. [24] Ключевым моментом является то, что внутренний блок не имеет батареи и способен извлекать необходимую энергию. Чтобы снизить риск заражения, данные передаются по беспроводной сети вместе с питанием. Катушки с индуктивной связью являются хорошими кандидатами для телеметрии мощности и данных, хотя радиочастотная передача может обеспечить более высокую эффективность и скорость передачи данных. [25] Параметры, необходимые внутреннему блоку, включают амплитуду импульса, длительность импульса, промежуток между импульсами, активный электрод и обратный электрод, которые используются для определения двухфазного импульса и режима стимуляции. Пример коммерческих устройств включает устройство Nucleus 22, в котором использовалась несущая частота 2,5 МГц, а позже, в более новой версии, названной устройством Nucleus 24, несущая частота была увеличена до 5 МГц. [26] Внутренним блоком кохлеарных имплантатов является ASIC ( интегральная схема специального назначения).) чип, отвечающий за обеспечение безопасной и надежной электростимуляции. Внутри чипа ASIC есть прямой путь, обратный путь и блоки управления. Прямой путь восстанавливает цифровую информацию из радиочастотного сигнала, которая включает параметры стимуляции и некоторые биты подтверждения связи, чтобы уменьшить ошибку связи. Обратный путь обычно включает в себя датчик напряжения обратной телеметрии, который считывает напряжение на записывающем электроде в течение определенного периода времени. Блок стимулятора отвечает за подачу заданного тока с помощью внешнего устройства на микроэлектроды. Этот блок включает в себя опорный ток и цифро-аналоговый преобразователь для преобразования цифровых команд в аналоговый ток. [27]

Зрительный протез

Визуальный кортикальный имплант, разработанный Мохамадом Саваном.
Зрительный кортикальный имплантат

Теоретические и экспериментальные клинические данные позволяют предположить, что прямая электрическая стимуляция сетчатки может обеспечить некоторое зрение людям, потерявшим фоторецепторные элементы сетчатки . [28] Поэтому разрабатываются зрительные протезы для восстановления зрения слепым с помощью стимуляции. В зависимости от того, какое место зрительного пути является целью нейронной стимуляции, рассматривались разные подходы. Зрительные пути состоят в основном из глаза , зрительного нерва , латерального коленчатого ядра (ЛГН) и зрительной коры . Таким образом, стимуляция сетчатки, зрительного нерва и зрительной коры — это три разных метода, используемые в зрительных протезах. [29] Дегенеративные заболевания сетчатки, такие как пигментный ретинит (РП) и возрастная дегенерация желтого пятна (ВМД), являются двумя вероятными заболеваниями-кандидатами, при которых стимуляция сетчатки может быть полезна. В устройствах сетчатки используются три подхода, называемые интраокулярной эпиретинальной, субретинальной и экстраокулярной трансретинальной стимуляцией, которые стимулируют оставшиеся нервные клетки сетчатки в обход утраченных фоторецепторов и позволяют зрительному сигналу достигать мозга по нормальным зрительным путям. При эпиретинальном подходе электроды размещаются на верхней стороне сетчатки рядом с ганглиозными клетками [30] , тогда как при субретинальном подходе электроды размещаются под сетчаткой. [31] Наконец, задняя поверхность склеры глаза является местом расположения электродов экстраокулярного доступа. Компания Second Sight и группа Хумаюна в Университете Южной Калифорнии являются наиболее активными группами в разработке внутриглазных протезов сетчатки. Имплантат сетчатки ArgusTM 16 представляет собой внутриглазной протез сетчатки, использующий технологии обработки видео. Что касается стимуляции зрительной коры, Бриндли и Добелл были первыми, кто провел эксперименты и продемонстрировал, что, стимулируя верхнюю часть зрительной коры, большинство электродов могут производить зрительное восприятие. [11] Совсем недавно Саван создал полноценный имплантат для внутрикортикальной стимуляции и проверил эффективность операции на крысах. [32]

Кардиостимулятор, масштаб в сантиметрах

LGN, который расположен в среднем мозге и передает сигналы от сетчатки к зрительной коре, является еще одной потенциальной областью, которую можно использовать для стимуляции. Но доступ к этой области ограничен из-за хирургических трудностей. Недавний успех методов глубокой стимуляции головного мозга, нацеленных на средний мозг , побудил исследования использовать подход стимуляции LGN для зрительных протезов. [33]

Аппараты для электростимуляции сердца

Имплантируемые кардиостимуляторы были впервые предложены в 1959 году и с тех пор стали более совершенными. Терапевтическое применение кардиостимуляторов заключается в многочисленных нарушениях ритма, включая некоторые формы тахикардии (слишком быстрое сердцебиение), сердечную недостаточность и даже инсульт . Первые имплантируемые кардиостимуляторы работали недолго и нуждались в периодической подзарядке с помощью индуктивной связи. Этим имплантируемым кардиостимуляторам помимо электродов требовался генератор импульсов для стимуляции сердечной мышцы с определенной частотой. [34] Сегодня современные генераторы импульсов программируются неинвазивно с помощью сложных компьютеризированных машин с использованием радиочастот, получая информацию о состоянии пациента и устройства с помощью телеметрии. Кроме того , в качестве аккумулятора они используют один герметичный элемент из йодида лития (LiI). Схема кардиостимулятора включает усилители чувствительности для обнаружения собственных электрических сигналов сердца, которые используются для отслеживания сердечной деятельности, схему адаптивной частоты, которая определяет необходимость увеличения или уменьшения частоты стимуляции, микропроцессор, память для хранения параметров, телеметрическое управление для связи. протокол и источники питания для обеспечения регулируемого напряжения. [35]

Стимулирующие микроэлектродные технологии

Микроэлектродная решетка Юта

Микроэлектроды являются одним из ключевых компонентов нейростимуляции, которые доставляют ток к нейронам. Типичные микроэлектроды состоят из трех основных компонентов: подложки ( носителя ), проводящего металлического слоя и изоляционного материала. В кохлеарных имплантах микроэлектроды изготавливаются из платино-иридиевого сплава . Современные электроды имеют более глубокое введение, чтобы лучше согласовать тонотопическое место стимуляции с частотным диапазоном, присвоенным каждому электродному каналу, что повышает эффективность стимуляции и снижает травматизм, связанный с введением. Эти электроды кохлеарного имплантата бывают прямыми или спиральными, например микроэлектроды Med-El Combi 40+ и Advanced Bionics Helix соответственно. В зрительных имплантатах существует два типа электродных решеток, называемых плоским типом или трехмерной иглой или столбчатым типом, где массив игольчатого типа, такой как массив Юты, в основном используется для стимуляции коркового и зрительного нерва и редко используется в имплантатах сетчатки из-за возможного повреждения. сетчатки. Однако в экстраокулярном имплантате использовалась матрица золотых электродов в форме столба на тонкопленочном полиимиде . С другой стороны, плоские электродные матрицы формируются из гибких полимеров, таких как силикон , полиимид и парилен , которые являются кандидатами на роль имплантатов сетчатки. Что касается микроэлектродов DBS, массив, которым можно управлять независимо, распределенный по ядру-мишени, позволит точно контролировать пространственное распределение стимуляции и, таким образом, позволит лучше персонализировать DBS. К микроэлектродам DBS предъявляется ряд требований, в том числе длительный срок службы без повреждения тканей или деградации электродов, индивидуализация для различных участков мозга, долговременная биосовместимость материала, механическая прочность для достижения цели без повреждения при обращении с ним. хирург-имплантолог и, наконец, единообразие работы микроэлектродов в определенном массиве. Вольфрамовые микропровода, иридиевые микропровода, а также напыленные или электроосажденные [36] Микроэлектроды из платино-иридиевого сплава являются примерами микроэлектродов, используемых в DBS. [11] Карбид кремния является потенциально интересным материалом для реализации биосовместимых полупроводниковых устройств. [37]

Ограничения

Стимуляция тканей головного мозга с использованием неинвазивных методов электрического и магнитного поля вызывает ряд проблем, в том числе следующие:

Первая проблема — это неопределенная доза (время и параметры технического поля) для правильной и здоровой стимуляции. [38] В то время как в нейрофизиологии отсутствуют знания о природе такого лечения нервных заболеваний на клеточном уровне, [39] многие неинвазивные методы электро- и магнитотерапии предполагают чрезмерное воздействие на пациента интенсивного поля, которое в несколько раз превышает даже на несколько порядков выше, чем естественные токи и электромагнитные поля в мозгу. [40] [41]

Другой существенной проблемой неинвазивных методов электрического и магнитного поля является невозможность локализации воздействия стимуляции на ткани в соответствующих нейронных сетях. [42] [43] Нам еще необходимо получить знания о психических процессах на клеточном уровне. Взаимосвязь между нейронной активностью и когнитивными процессами продолжает оставаться интригующим исследовательским вопросом и проблемой выбора лечения. Поэтому никто не может быть уверен, что электрические и магнитные поля достигают только тех нейронных структур мозга, которые нуждаются в лечении. Неопределенная доза и цель радиации могут разрушить здоровые клетки во время процедуры лечения. Неинвазивная стимуляция тканей головного мозга воздействует на большую площадь плохо охарактеризованной ткани. Неспособность локализовать эффект стимуляции затрудняет нацеливание стимуляции только на нужные нейронные сети. [42] [43]

Кроме того, эти методы не применимы ко всем пациентам из-за большей индивидуальной вариабельности реакции на стимуляцию мозга. [44]

История

Первые открытия о нейростимуляции возникли из идеи стимулировать нервы в терапевтических целях. Первое зарегистрированное использование электрической стимуляции для облегчения боли относится к 46 году нашей эры, когда Скрибоний Ларгус использовал рыбу-торпеду (электрический скат) для облегчения головных болей. [45] В конце 18 века Луиджи Гальвани обнаружил, что мышцы мертвых лягушачьих лапок подергиваются при воздействии постоянного тока на нервную систему. [46] В 1870 году у собак была показана модуляция активности мозга путем электрической стимуляции моторной коры, что привело к движению конечностей. [47] С конца 18 века по сегодняшний день были разработаны многие вехи. В настоящее время появились сенсорные протезы, такие как зрительные имплантаты, кохлеарные имплантаты, слуховые имплантаты среднего мозга и стимуляторы спинного мозга, а также двигательные протезы, такие как глубокие стимуляторы мозга, микростимуляторы Bion, интерфейс управления и восприятия мозга, а также устройства для электростимуляции сердца. широко используются. [11]

В 2013 году британская фармацевтическая компания GlaxoSmithKline (GSK) ввела термин «электротерапевтический», охватывающий медицинские устройства , которые используют электрическую, механическую или световую стимуляцию для воздействия на передачу электрических сигналов в соответствующих типах тканей. [48] ​​[49] Клинические нейронные имплантаты, такие как кохлеарные имплантаты для восстановления слуха, имплантаты сетчатки для восстановления зрения, стимуляторы спинного мозга для облегчения боли или кардиостимуляторы и имплантируемые дефибрилляторы , являются предлагаемыми примерами электроцевтиков. [48] ​​GSK сформировала венчурный фонд и заявила, что проведет в 2013 году конференцию, на которой будет изложена программа исследований в этой области. [50] В обзоре исследований взаимодействия нервной и иммунной систем при аутоиммунных заболеваниях , проведенном в 2016 году , «электроцевтики» упоминаются вскользь и в кавычках, имея в виду разрабатываемые устройства нейростимуляции для лечения таких состояний, как артрит. [51]

Исследовать

Помимо огромного использования нейростимуляции в клинических целях, она также широко используется в лабораториях, начало которой было положено еще в 1920-х годах такими людьми, как Дельгадо, которые использовали стимуляцию в качестве экспериментальной манипуляции для изучения основ работы мозга. Основные работы касались центра вознаграждения мозга, в котором стимуляция этих структур приводила к удовольствию, требующему дополнительной стимуляции. Другой недавний пример — электрическая стимуляция МТ-области первичной зрительной коры для искажения восприятия. В частности, в области МТ закономерно представлена ​​направленность движения. Они показывали обезьянам движущиеся изображения на экране, и обезьяны должны были определить направление движения. Они обнаружили, что, систематически внося некоторые ошибки в реакции обезьяны, стимулируя область МТ, которая отвечает за восприятие движения в другом направлении, обезьяна реагировала где-то посередине между реальным движением и стимулированным. Это было элегантное использование стимуляции, чтобы показать, что область МТ важна для реального восприятия движения. В области памяти стимуляция очень часто используется для проверки прочности связи между одним пучком клеток с другим путем подачи небольшого тока в одну клетку, что приводит к высвобождению нейротрансмиттеров и измерению постсинаптического потенциала .

Как правило, короткий, но высокочастотный ток в диапазоне 100 Гц помогает укрепить связь, известную как долговременное потенцирование . Однако более длительный, но низкочастотный ток имеет тенденцию ослаблять связи, известные как долговременная депрессия . [52]

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ ab Hallett M (июль 2000 г.). «Транскраниальная магнитная стимуляция и человеческий мозг». Природа . 406 (6792): 147–150. Бибкод : 2000Natur.406..147H. дои : 10.1038/35018000. PMID  10910346. S2CID  4413567.
  2. ^ Ниче, Майкл А.; Коэн, Леонардо Г.; Вассерманн, Эрик М.; Приори, Альберто; Ланг, Николас; Антал, Андреа; Паулюс, Уолтер; Хуммель, Фридхельм; Боджио, Пауло С.; Френьи, Фелипе; Паскуаль-Леоне, Альваро (2008). «Транскраниальная стимуляция постоянным током: современное состояние 2008 г.». Стимуляция мозга 1 (3): 206–223.
  3. ^ Medtronic, Миннеаполис, Миннесота, США
  4. ^ Джобст, Британская Колумбия, Дарси Т.М., Тадани В.М., Робертс Д.В. (июль 2010 г.). «Стимуляция мозга для лечения эпилепсии». Эпилепсия . 51 (Приложение 3): 88–92. дои : 10.1111/j.1528-1167.2010.02618.x . ПМИД  20618409.
  5. ^ Ансариния М., Резаи А., Теппер С.Дж. и др. (июль 2010 г.). «Электрическая стимуляция клиновидно-небного узла для лечения кластерных головных болей». Головная боль . 50 (7): 1164–1174. дои : 10.1111/j.1526-4610.2010.01661.x. PMID  20438584. S2CID  205683727.
  6. ^ Даместани, Ясаман (2013). «Прозрачный нанокристаллический протез черепа, стабилизированный иттрием и цирконием». Наномедицина . 9 (8): 1135–1138. дои : 10.1016/j.nano.2013.08.002. PMID  23969102. S2CID  14212180.Объяснение Мохана, Джеффри (4 сентября 2013 г.). «Окно в мозг? Оно здесь», — говорит команда Калифорнийского университета в Риверсайде. Лос-Анджелес Таймс .
  7. ^ Крингельбах М.Л., Дженкинсон Н., Оуэн С.Л., Азиз Т.З. (август 2007 г.). «Трансляционные принципы глубокой стимуляции мозга». Нат. Преподобный Нейроски . 8 (8): 623–635. дои : 10.1038/nrn2196. PMID  17637800. S2CID  147427108.
  8. ^ Луиза-Бендер Папе, Тереза; Розенов, Джошуа; Льюис, Гвин; Ахмед, Гада; Уокер, Мэтью; Гернон, Энн; Рот, Хайди; Патил, Виджая (13 января 2009 г.). «Повторяющаяся транскраниальная магнитная стимуляция, связанная с нейроповеденческими достижениями, во время выхода из комы». Стимуляция мозга . 2 (1): 22–35. дои : 10.1016/j.brs.2008.09.004. PMID  20633400. S2CID  41662030 – через PubMed.
  9. ^ Скарибас ИМ; Уошберн С.Н. (январь 2010 г.). «Успешное лечение хронической боли Шарко-Мари-Тута с помощью стимуляции спинного мозга: практический пример». Нейромодуляция . 13 (3): 224–228. дои : 10.1111/j.1525-1403.2009.00272.x. PMID  21992836. S2CID  8035147.
  10. ^ Мелзак Р., Уолл PD (ноябрь 1965 г.). «Механизмы боли: новая теория». Наука . 150 (3699): 971–979. Бибкод : 1965Sci...150..971M. дои : 10.1126/science.150.3699.971. ПМИД  5320816.
  11. ^ abcd Гринбаум, Элиас С.; Дэвид Чжоу (2009). Имплантируемые нейронные протезы 1: устройства и приложения . Биологическая и медицинская физика, Биомедицинская инженерия. Берлин: Шпрингер. ISBN 978-0387772608.
  12. ^ Вагнер, Фабьен Б.; Миньярдо, Жан-Батист; Ле Гофф-Миньярдо, Камилла Г.; Демесмекер, Робин; Коми, Салиф; Капогроссо, Марко; Ровальд, Андреас; Сеаньес, Исмаэль; Кабан, Мирослав; Пирондини, Эльвира; Ват, Моливан; Маккракен, Лаура А.; Хеймгартнер, Роман; Фодор, Изабель; Ватрин, Энн; Сеген, Перрин; Паолес, Эдоардо; Ван Ден Кейбус, Катриен; Эберле, Грегуар; Шёрч, Бриджит; Пралонг, Этьен; Бекче, Фабио; Прайор, Джон; Бусе, Николас; Бушман, Рик; Нойфельд, Эсра; Кустер, Нильс; Карда, Стефано; фон Зитцевиц, Иоахим; Делатр, Винсент; Денисон, Тим; Ламберт, Хендрик; Минасян, Карен; Блох, Джоселин; Куртин, Грегуар (1 ноября 2018 г.). «Направленная нейротехнология восстанавливает ходьбу у людей с травмой спинного мозга». Природа . 563 (7729): 65–71. Бибкод : 2018Natur.563...65W. дои : 10.1038/s41586-018-0649-2. PMID  30382197. S2CID  53148162.
  13. ^ Хофштеттер, Урсула С.; Фрейндль, Бригитта; Даннер, Саймон М.; Кренн, Матиас Дж.; Майр, Винфрид; Биндер, Генрих; Минасян, Карен (1 февраля 2020 г.). «Чрескожная стимуляция спинного мозга вызывает временное ослабление спастичности у людей с травмой спинного мозга». Журнал нейротравмы . 37 (3): 481–493. дои : 10.1089/neu.2019.6588. PMID  31333064. S2CID  198172141.
  14. ^ Хофштеттер, Урсула С.; Фрейндль, Бригитта; Лакнер, Питер; Биндер, Генрих (8 апреля 2021 г.). «Чрескожная стимуляция спинного мозга улучшает ходьбу и уменьшает спастичность у людей с рассеянным склерозом». Науки о мозге . 11 (4): 472. doi : 10.3390/brainsci11040472 . ПМК 8068213 . ПМИД  33917893. 
  15. ^ Ладенбауэр, Йозеф; Минасян, Карен; Хофштеттер, Урсула С.; Димитриевич, Милан Р.; Раттай, Фрэнк (декабрь 2010 г.). «Стимуляция поясничного отдела спинного мозга человека имплантированными и поверхностными электродами: исследование с помощью компьютерного моделирования». Транзакции IEEE по нейронным системам и реабилитационной технике . 18 (6): 637–645. дои : 10.1109/TNSRE.2010.2054112. PMID  21138794. S2CID  20180127.
  16. ^ Даннер, Саймон М.; Хофштеттер, Урсула С.; Ладенбауэр, Йозеф; Раттай, Фрэнк; Минасян, Карен (март 2011 г.). «Можно ли стимулировать задние позвонки поясничного отдела человека путем чрескожной стимуляции спинного мозга? Моделирование». Искусственные органы . 35 (3): 257–262. дои : 10.1111/j.1525-1594.2011.01213.x. ПМК 4217151 . ПМИД  21401670. 
  17. ^ Даннер, Саймон М.; Хофштеттер, Урсула С.; Фрейндль, Бригитта; Биндер, Генрих; Майр, Винфрид; Раттай, Фрэнк; Минасян, Карен (март 2015 г.). «Управление спинальной локомоторикой человека основано на гибко организованных импульсных генераторах». Мозг . 138 (3): 577–588. дои : 10.1093/brain/awu372. ПМЦ 4408427 . ПМИД  25582580. 
  18. ^ Минасян, Карен; Перси, Ильза; Раттай, Фрэнк; Димитриевич, Милан Р.; Хофер, Кристиан; Керн, Хельмут (март 2007 г.). «Задние корешково-мышечные рефлексы, вызываемые чрескожной стимуляцией пояснично-крестцового канатика человека». Мышцы и нервы . 35 (3): 327–336. дои : 10.1002/mus.20700. PMID  17117411. S2CID  26116191.
  19. ^ Даннер, Саймон М.; Кренн, Матиас; Хофштеттер, Урсула С.; Тот, Андреа; Майр, Винфрид; Минасян, Карен (21 января 2016 г.). «Положение тела влияет на то, какие нервные структуры задействуются при поясничной чрескожной стимуляции спинного мозга». ПЛОС ОДИН . 11 (1): e0147479. Бибкод : 2016PLoSO..1147479D. дои : 10.1371/journal.pone.0147479 . ПМЦ 4721643 . ПМИД  26797502. 
  20. ^ Биндер, Вероника Э.; Хофштеттер, Урсула С.; Риенмюллер, Анна; Сава, Золтан; Кренн, Матиас Дж.; Минасян, Карен; Даннер, Саймон М. (26 ноября 2021 г.). «Влияние искривления позвоночника на эффективность чрескожной поясничной стимуляции спинного мозга». Журнал клинической медицины . 10 (23): 5543. doi : 10.3390/jcm10235543 . ПМЦ 8658162 . ПМИД  34884249. 
  21. ^ Юргенс, Т.П.; Леоне, М. (июнь 2013 г.). «Жемчужины и ловушки: нейростимуляция при головной боли». Цефалгия: Международный журнал головной боли . 33 (8): 512–525. дои : 10.1177/0333102413483933. PMID  23671249. S2CID  42537455.
  22. ^ Шенен, Дж; Роберта, Б; Магис, Д; Коппола, Дж. (29 марта 2016 г.). «Неинвазивные методы нейростимуляции в терапии мигрени: имеющиеся данные». Цефалгия: Международный журнал головной боли . 36 (12): 1170–1180. дои : 10.1177/0333102416636022. PMID  27026674. S2CID  6812366.
  23. ^ Дом WF, Урбан Дж (1973). «Отдаленные результаты имплантации электродов и электронной стимуляции улитки у человека». Анна. Отол. Ринол. Ларингол . 82 (4): 504–517. дои : 10.1177/000348947308200408. PMID  4721186. S2CID  19339967.
  24. ^ Ан СК, Пак С.И., Джун С.Б. и др. (июнь 2007 г.). «Проектирование упрощенной системы кохлеарного имплантата». IEEE Trans Biomed Eng . 54 (6, часть 1): 973–382. дои : 10.1109/TBME.2007.895372. hdl : 10371/7911 . PMID  17554817. S2CID  7979564.
  25. ^ Николаев, Денис; Джозеф, Вут; Жадобов Максим; Соло, Ронан; Мартенс, Люк (13 марта 2019 г.). «Оптимальное облучение имплантируемых в тело капсул». Письма о физических отзывах . 122 (10): 108101. Бибкод : 2019PhRvL.122j8101N. doi : 10.1103/PhysRevLett.122.108101. hdl : 1854/LU-8611129 . PMID  30932680. S2CID  89621750.
  26. ^ П. Кросби, К. Дейли, Д. Мани и др., август 1985 г., «Система кохлеарного имплантата для слухового протеза», патент США 4532930 .
  27. ^ Гованлоо М.; Наджафи К. (декабрь 2004 г.). «Модульная 32-местная беспроводная микросистема нейронной стимуляции». IEEE J. Твердотельные схемы . 39 (12): 2457–2466. Бибкод : 2004IJSSC..39.2457G. CiteSeerX 10.1.1.681.6677 . дои : 10.1109/jssc.2004.837026. S2CID  7525679. 
  28. ^ Клаузен Дж (1955). «Визуальные ощущения (фосфены), вызываемые синусоидальной стимуляцией переменного тока». Acta Psychiatr Neurol Scand Suppl . 94 : 1–101. ПМИД  13258326.
  29. ^ Вейланд Дж.Д.; Хумаюн М.С. (июль 2008 г.). «Зрительный протез». Труды IEEE . 96 (7): 1076–1084. doi :10.1109/JPROC.2008.922589. S2CID  21649550.
  30. ^ Хумаюн М.С., де Хуан Э., Дагнили Дж., Гринберг Р.Дж., Пропст Р.Х., Филлипс Д.Х. (январь 1996 г.). «Визуальное восприятие, вызванное электрической стимуляцией сетчатки у слепых людей» (PDF) . Арх. Офтальмол . 114 (1): 40–46. doi : 10.1001/archopht.1996.01100130038006. PMID  8540849. S2CID  29334227.
  31. ^ Чоу А.Ю., Чоу В.Ю. (март 1997 г.). «Субретинальная электростимуляция сетчатки кролика». Неврология. Летт . 225 (1): 13–16. дои : 10.1016/S0304-3940(97)00185-7. PMID  9143006. S2CID  22119389.
  32. ^ Саван, Мохамад. "Резюме".
  33. ^ Пезарис Дж.С., Рид RC (май 2007 г.). «Демонстрация искусственных зрительных восприятий, генерируемых посредством микростимуляции таламуса». Учеб. Натл. акад. наук. США . 104 (18): 7670–7675. Бибкод : 2007PNAS..104.7670P. дои : 10.1073/pnas.0608563104 . ПМЦ 1863473 . ПМИД  17452646. 
  34. ^ Элмвквист Р.; Сеннинг А. (1960). «Имплантируемый кардиостимулятор сердца». В Smyth CN (ред.). Медицинская электроника . Париж: Илифф и сыновья.
  35. ^ Уоррен Дж., Нельсон Дж. (2000). «Схемы кардиостимуляторов и генератора импульсов ИКД». В Элленбоген К.А., Кей Г.Н., Уилкофф Б.Л. (ред.). Клиническая кардиостимуляция и дефибрилляция (2-е изд.). Филадельфия: У. Б. Сондерс. стр. 194–216.
  36. ^ «Микроэлектроды».
  37. ^ Саддоу С.Е. (2011). Биотехнология карбида кремния: биосовместимый полупроводник для современных биомедицинских устройств и приложений . Эльзевир, ООО. ISBN 978-0123859068.
  38. ^ Бенусси А, Паскуаль-Леоне А, Боррони Б (2020). «Неинвазивная стимуляция мозжечка при нейродегенеративной атаксии: обзор литературы». «Международный журнал молекулярных наук». 21 (6): 1948. doi: 10.3390/ijms21061948.
  39. ^ Роза, Массачусетс; Лисанби, SH (2012). «Соматические методы лечения расстройств настроения». «Нейропсихофармакология». 37 (1): 102–116. doi:10.1038/npp.2011.225
  40. ^ Гримальди Г., Аргиропулос Г.П., Берингер А., Сельник П., Эдвардс М.Дж., Ферруччи Р. и др. (2014). «Неинвазивная стимуляция мозжечка — консенсусный документ» (PDF) . «Мозжечок». 13 (1): 121–138. doi:10.1007/s12311-013-0514-7
  41. ^ Зибнер Х.Р., Хартвигсен Г., Кассуба Т., Ротвелл Дж.К. (2009). «Как транскраниальная магнитная стимуляция изменяет активность нейронов в мозге? Значение для исследований познания». '' Кора; Журнал, посвященный изучению нервной системы и поведения». 45 (9): 1035–1042. doi:10.1016/j.cortex.2009.02.007
  42. ^ ab Sparing R, Mottaghy FM (2008). «Неинвазивная стимуляция мозга с помощью транскраниальной магнитной стимуляции или стимуляции постоянным током (TMS/tDCS) – от понимания памяти человека до терапии ее дисфункции». «Методы». 44 (4): 329–337. doi:10.1016/j.ymeth.2007.02.001
  43. ^ Аб Кирш, Д.Л., и Николс, Ф. (2013). «Краниальная электротерапевтическая стимуляция для лечения тревоги, депрессии и бессонницы». «Психиатрические клиники», 36(1), 169-176.
  44. ^ Бенусси А, Паскуаль-Леоне А, Боррони Б (март 2020 г.). «Неинвазивная стимуляция мозжечка при нейродегенеративной атаксии: обзор литературы». Международный журнал молекулярных наук. 21 (6): 1948. doi:10.3390/ijms21061948.
  45. ^ Дженсен Дж. Э., Конн Р. Р., Хейзелригг Г., Хьюитт Дж. Э. (1985). «Использование чрескожной нейронной стимуляции и изокинетического тестирования в артроскопической хирургии коленного сустава». Am J Sports Med . 13 (1): 27–33. дои : 10.1177/036354658501300105. PMID  3872082. S2CID  19217534.
  46. ^ Вайсштейн, Эрик В. (2002). «Гальвани, Луиджи (1737–1798)». Мир научной биографии Эрика Вайсштейна . Вольфрам Исследования.
  47. ^ Фрич Г.; Хитциг Э. (1870). «Uber die elektrische Erregbarkeit des Grosshirns». Арх. Анат. Физиол . 37 : 300–332.
  48. ↑ Аб Мур, Сэмюэл (29 мая 2015 г.). «Блуждающий нерв: черный ход для взлома мозга». IEEE-спектр . Проверено 4 июня 2015 г.
  49. ^ Фамм, Кристоффер; Литт, Брайан; Трейси, Кевин Дж.; Бойден, Эдвард С.; Слауи, Монсеф (10 апреля 2013 г.). «Открытие лекарств: толчок развитию электрохимии». Природа . 496 (7444): 159–161. Бибкод : 2013Natur.496..159F. дои : 10.1038/496159а. ПМЦ 4179459 . ПМИД  23579662. 
  50. ↑ Солон, Оливия (28 мая 2013 г.). «Электрохимика: замена лекарств на устройства». Проводная Великобритания .
  51. ^ Рирдон, Колин (октябрь 2016 г.). «Нейроиммунные взаимодействия в холинергическом противовоспалительном рефлексе». Письма по иммунологии . 178 : 92–96. doi :10.1016/j.imlet.2016.08.006. ПМИД  27542331.
  52. ^ Интервью с доктором Дж. Маннсом, Университет Эмори, октябрь 2010 г.