Seit mehr als 60 Jahren macht der Herzschrittmacher (der kleine Apparat, der in die Brust implantiert wurde, um elektrische Impulse an das Herz zu senden) seine Arbeit und erzeugt einen kleinen Herzschlag, den sie alleine nicht machen konnten.
Das Gerät hat das Leben vieler Patienten verlängert (in seiner "extremen" Version, Die ECMOsogar pausiert den Tod). Selbst die besten Herzschrittmacher ignorieren jedoch eine einfache Tatsache: Gesunde Herzen schlagen nicht so genau wie Metronome. Sie beschleunigen, wenn wir einatmen, sie verlangsamen sich, wenn wir ausatmen. Basierend auf dieser natürlichen Variation namens "Arrhythmie der Nasennebenhöhlen"Wissenschaftler auf der ganzen Welt stellen einen bionischen Schrittmacher her.
„Geräte müssen auf das Feedback des Körpers hören. Wir brauchen intelligentere Werkzeuge. " Würfel Julian Paton, Professor an der Universität von Bristol in England und Leiter mehrerer Forschungen auf diesem Gebiet.
In Krepppapier veröffentlicht diese Woche auf der Journal of Physiology, Paton und seine Kollegen beschreiben einen bionischen Schrittmacher, der den natürlichen Rhythmen des Herzens folgt und müde effizienter ausgleicht.
Das Gerät "liest" die elektrischen Signale, die von der Atmung jeder Person geliefert werden, und passt die Herzfrequenz entsprechend an. Mit anderen Worten, es passt perfekt zu jedem persönlichen Tempo.
Bei Tests an Mäusen mit Herzinsuffizienz erhöht das Gerät das Blut, das das Herz pumpen kann, um 20% im Vergleich zu herkömmlichen Herzschrittmachern.
Weit vor der Gegenwart
Gegenwärtige Herzschrittmacher versuchen, sich mit Hilfe von Beschleunigungsmessern oder Körpertemperatursensoren auf ziemlich altmodische Weise an Veränderungen anzupassen. Einige neue Geräte treten beim Atmen auf, passen sich jedoch nur einer periodischen „Probe“ der aufgezeichneten Atmung an. "Wir modulieren den kybernetischen Schrittmacher um die unterschiedliche und einzigartige Atmung, die jeder von uns hat." Paton weist darauf hin.
Das Herz des kybernetischen Schrittmachers? Es ist ein Geist
Das Gerät hinter dem bionischen Schrittmacher verwendet einen analogen Chip, der auf einem neuronalen Netzwerk basiert und vom Mitautor der Studie entwickelt wurde. Alain Nogaret der Universität von Bath. In Tests an Mäusen wurde die elektrische Aktivität der Zwerchfellmuskeln aufgezeichnet, die sich während des Atmens zusammenziehen. Der Chip interpretierte die Signale und übersetzte sie in konsequente elektrische Stimulationsaktionen des linken Vorhofs des Herzens, um es in "Kooperation" mit der Atmung schlagen zu lassen.
Der Vorteil der Verwendung eines analogen Chips besteht darin, dass keine Vermittlung stattfindet und schnell auf Körperveränderungen reagiert werden kann: Das Gerät kann auf die Größe einer Briefmarke miniaturisiert werden.
Möglicher Fortschritt
Wenn die Tests am Menschen die guten Voraussetzungen der Tests an Mäusen bestätigen, müssen die Signale des Zwerchfellmuskels nicht aufgezeichnet werden. Integrieren Sie den Chip einfach in vorhandene Herzschrittmacher.
