Seit mehr als 60 Jahren hat der Herzschrittmacher (das kleine Gerät, das in die Brust implantiert wird, um elektrische Impulse an das Herz zu senden) seine Hausaufgaben gemacht und ein leichtes Schlagen im Herzen erzeugt, das sie alleine nicht tun könnten.
Das Gerät hat das Leben vieler Patienten verlängert (in seiner "extremen" Version, Das ECMOsogar pausiert den Tod). Selbst die besten Herzschrittmacher ignorieren jedoch eine einfache Tatsache: Gesunde Herzen schlagen nicht so genau wie Metronome. Beim Einatmen beschleunigen sie, beim Ausatmen verlangsamen sie sich. Basierend auf dieser natürlichen Variation namens "Arrhythmie der Nasennebenhöhlen„Wissenschaftler auf der ganzen Welt bauen einen bionischen Schrittmacher.
„Geräte müssen auf Körperfeedback hören. Wir brauchen intelligentere Tools“, Würfel Julian Paton, Professor an der University of Bristol in England und verantwortlich für mehrere 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 sich perfekt an das persönliche Tempo jedes Einzelnen an.
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 auf ziemlich altmodische Weise an Veränderungen anzupassen, indem sie Beschleunigungsmesser oder Körpertemperatursensoren verwenden. Einige neue Geräte beginnen beim Atmen zu erscheinen, aber sie passen sich nur an eine periodische „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 Bath. In Tests an Mäusen zeichnete er die elektrische Aktivität der Zwerchfellmuskeln auf, die sich beim Atmen 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.
