Zespół inżynierów z University of Houston opracował przenośne czujniki do badania ruchu gałek ocznych w celu oceny zaburzeń mózgu lub jego uszkodzeń. Wiele chorób i problemów mózgu objawia się jako objawy oczne, często przed pojawieniem się innych objawów.
Widzisz, oczy nie są tylko oknem do duszy, jak twierdzą poeci. Te niezwykle cenne organy są również przedłużeniem mózgu i mogą dostarczać wczesnych sygnałów ostrzegawczych zaburzeń związanych z mózgiem oraz informacji o tym, co je powoduje. Badanie oczu może również pomóc śledzić postęp i objawy fizycznych i psychicznych wstrząsów mózgu.
Naukowcy twierdzą, że obecne systemy śledzenia wzroku mają wady i dostarczają niewystarczającą ilość danych. Ponadto są nieporęczne, z wieloma elektrodami na twarzy i szyi, drogie i mają słabe wyjścia.
I w mgnieniu oka…poprawa
Nowa metoda, opracowana w laboratorium Uniwersytetu Hawajskiego pod kierunkiem Jae-Hyun Ryou, adiunkta inżynierii mechanicznej, przy wsparciu Nam-In Kim, badacza podoktorskiego, jest nieinwazyjna, wygodna w noszeniu i bezpieczna. Umożliwia łatwe i ciągłe pomiary oraz monitorowanie ruchów gałek ocznych w połączeniu z przenośnym wyświetlaczem i urządzeniem obliczeniowym.
Nowe czujniki są smukłe i elastyczne, wykonane z bardzo cienkiej, krystalicznej folii, która generuje elektryczność, gdy się wygina lub porusza. To zjawisko nazywane efektem piezoelektrycznym, które pozwala pewnym materiałom generować ładunek elektryczny w odpowiedzi na przyłożone naprężenie mechaniczne.
Napięcia wyjściowe z górnych, środkowych i dolnych czujników lub przetworników na różnych obszarach skroni generują rozróżnialne wzorce napięcia.
„Przyklejane do skóry, noszone czujniki do monitorowania parametrów życiowych i parametrów biomedycznych są elementami o ogromnym znaczeniu w osobistej opiece zdrowotnej i przenośnych systemach diagnostycznych” – informuje Ryou w Zaawansowane materiały medyczne„Wśród nich cienkowarstwowe czujniki piezoelektryczne oferują wyjątkowe zalety łatwej produkcji przy niskich kosztach, szeroki zakres dostępnych rozmiarów, lekkość, doskonałą elastyczność mechaniczną i stabilność, szybką szybkość reakcji, wysoką czułość, wysoki stosunek sygnału do szumu oraz doskonałą długoterminową stabilność i trwałość”.
„Nowe czujniki są łatwe w noszeniu i można je stosować w badaniach nad relacją mózg-oko, aby oceniać integralność funkcjonalną mózgu” – powiedział.
Intensywne skupienie się na chorobie
Okulistyczne oceny wzorców mrugania oka były wykorzystywane do wczesnej diagnozy zaburzeń, takich jak udar, stwardnienie rozsiane, choroba Parkinsona i choroba Alzheimera. Ponadto ruchy gałek ocznych są silnie powiązane z różnymi zaburzeniami mózgu, ponieważ kontrola gałki ocznej i górnej powieki jest zależna od funkcji mózgu.
W poprzednich badaniach aberracyjną częstotliwość mrugania i modulację mrugania mierzono u dzieci z zespołem nadpobudliwości psychoruchowej z deficytem uwagi, przy czym spontaniczne mruganie było miarą integralności układu dopaminergicznego w mózgu. Neurony ruchowe w mózgu, które są związane z oczami i ich mięśniami, również były powiązane z autyzmem.
„Uważamy, że F-PEMSA może być stosowana w wielu badaniach klinicznych dotyczących zaburzeń mózgu, takich jak ADHD, autyzm, choroba Alzheimera i choroba Parkinsona, a także następstw urazów mózgu, takich jak zespół po wstrząśnieniu mózgu i zespół stresu pourazowego, potencjalnie dając perspektywę wczesnej i trafnej diagnozy oraz rozwoju spersonalizowanych terapii” – powiedział Ryou.
