Immagine: il dispositivo che crea gli impulsi elettrici per stimolare il nervo vago. Credit:TU Wien.
Riepilogo: I ricercatori hanno sviluppato un nuovo dispositivo sofisticato che fornisce la stimolazione del nervo vago per aiutare a trattare il dolore cronico.
Il nervo vago svolge un ruolo importante nel nostro corpo. È costituito da varie fibre, alcune delle quali si collegano agli organi interni, ma il nervo vago si trova anche nell’orecchio. È di grande importanza per varie funzioni del corpo, inclusa la percezione del dolore. Pertanto, molte ricerche si sono concentrate su come il nervo vago può essere stimolato in modo efficace e delicato con elettrodi speciali. Un importante passo avanti è stato ora raggiunto attraverso una cooperazione tra TU Wien (Vienna) e MedUni Vienna: la microanatomia dei rami del nervo vago nell’orecchio umano, in relazione ai vasi sanguigni auricolari, è stata studiata con precisione su scala micrometro. Quindi è stato creato un modello computerizzato 3D per calcolare la stimolazione ottimale dei rami nervosi utilizzando piccoli elettrodi a forma di ago. Questi risultati sono stati testati sui pazienti. In questo modo, è possibile determinare un nuovo modello di stimolazione, che stimola particolarmente bene il nervo vago nell’orecchio.
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Piccoli elettrodi direttamente nell’orecchio
Il team dell’ingegnere elettrotecnico Prof. Eugenijus Kaniusas (Institute for Microwave and Circuit Engineering, TU Wien) in collaborazione con l’Università di Medicina di Vienna ha già condotto diversi studi in cui il dolore cronico o persino i disturbi circolatori periferici sono stati trattati con la stimolazione elettrica del nervo vago nell’orecchio. In questo processo, piccoli elettrodi vengono inseriti direttamente nell’orecchio, che quindi – controllati da un piccolo dispositivo portatile indossato sul collo – creano specifici impulsi elettrici.
Una grande sfida, tuttavia, è quella di collegare gli elettrodi esattamente nel posto giusto. “È importante non colpire alcun vaso sanguigno e gli elettrodi devono essere posizionati esattamente alla giusta distanza dal nervo”, spiega Eugenijus Kaniusas. “Se l’elettrodo è troppo lontano, il nervo non viene affatto stimolato. Se è troppo vicino, il segnale è troppo forte, portando al blocco del nervo. Il nervo può diventare “stanco” nel tempo e alla fine smettere di inviare segnali al cervello“.
Fino ad ora, i medici dovevano affidarsi all’esperienza nel posizionare gli elettrodi nell’orecchio. Ora, per la prima volta, è stato condotto uno studio microanatomico per studiare in dettaglio le disposizioni spaziali delle fibre nervose e dei vasi sanguigni nell’orecchio. A tale scopo, le immagini in sezione di campioni di tessuto sono state fotografate ad alta risoluzione e poi combinate in un modello tridimensionale sul computer da Babak Dabiri Razatrimon, un ricercatore del team di Eugenijus Kaniusas. “I vasi sanguigni possono essere resi chiaramente visibili nei pazienti inviando la luce attraverso l’orecchio”, afferma il Prof. Wolfgang J. Weninger di MedUni Vienna. “I nervi, tuttavia, non possono essere visti. Le nostre misurazioni microanatomiche su corpi umani donati ora ci dicono esattamente dove corrono i nervi in relazione ai vasi sanguigni, nonché la distanza media tra vasi sanguigni e nervi in determinate posizioni importanti dell’orecchio. Questo ci aiuta a trovare il posto giusto per posizionare gli elettrodi per la stimolazione“.
Segnale trifase per una stimolazione ottimale
Il modello del computer può anche essere usato per calcolare quali segnali elettrici dovrebbero essere usati. Non solo la potenza del segnale è importante, ma anche la sua forma: “Nella nostra simulazione al computer, è stato dimostrato per la prima volta che da un punto di vista biofisico, un modello di segnale trifasico dovrebbe essere utile, simile a quanto è noto da ingegneria energetica – solo con magnitudo molto più bassa “, riferisce Kaniusas. “Tre elettrodi diversi forniscono ciascuno impulsi elettrici oscillanti, ma questi impulsi non sono sincronizzati, è necessario un ritardo specifico”. Questo tipo di stimolazione è stato testato su persone che soffrono di dolore cronico – e gli esperimenti hanno dimostrato che il modello di stimolazione trifasica è particolarmente efficace. “La stimolazione del nervo vago è una tecnica promettente, il cui effetto è stato validato con le nostre nuove scoperte e ora viene ulteriormente migliorato”, afferma Eugenijus Kaniusas. “La stimolazione del nervo vago è spesso un’opzione salvavita, soprattutto per le persone con dolore cronico che sono già state trattate con altri metodi e non rispondono più ai farmaci”.
Fonte: Neusciencenews
