Soczewki kontaktowe działające jak Prozac

Stymulujące mózg szkła kontaktowe poprawiły stan myszy z depresją w podobnym stopniu, jak psychotropowe leki, takie jak Prozac – ustalili naukowcy z koreańskiego Uniwersytetu Yonsei. Soczewki opracowane przez naukowców, aktywują odpowiednie partie mózgu przez pobudzanie siatkówki.

Soczewki kontaktowe a depresja

Myszy, które przez trzy tygodnie poddawano stymulacji przez 30 minut dziennie, wykazywały poprawę zachowania porównywalną z obserwowaną u zwierząt otrzymujących lek. Analiza aktywności mózgu pokazała, że leczenie przywróciło osłabioną wskutek depresji łączność między hipokampem i korą przedczołową.

Częściowo unormował się też poziom biomarkerów związanych z depresją – zmniejszyło się stężenie cząsteczek prozapalnych w mózgu, o 48 proc obniżył się poziom kortykosteronu we krwi, a także o 47 proc. wzrosło stężenie serotoniny, w porównaniu z nieleczonymi myszami z depresją.

– Uderzyło nas to, że poprawa pojawiła się jednocześnie w zachowaniu, aktywności mózgu i parametrach biologicznych, a jej skala była porównywalna z działaniem powszechnie stosowanego leku przeciwdepresyjnego – relacjonuje Jang-Ung Park z Uniwersytetu Yonsei, autor pracy opublikowanej w piśmie „Cell Reports Physical Science”.

Leczenie depresji

Badacze wyjaśniają, że obecnie stosowane metody leczenia depresji, w tym leki, terapia elektrowstrząsowa i implanty mózgowe, działają poprzez oddziaływanie na obszary i połączenia mózgu związane z nastrojem. Ponieważ siatkówka jest połączona z niektórymi z tych obszarów, badacze postanowili sprawdzić, czy oko można wykorzystać jako drogę stymulacji mózgu.

Przezroczyste, miękkie soczewki mają wbudowane elektrody, które poprzez siatkówkę dostarczają do mózgu łagodne impulsy elektryczne stymulujące specyficzne rejony uczestniczące w przebiegu depresji.

– Nasza praca otwiera zupełnie nowy kierunek leczenia zaburzeń mózgu za pośrednictwem oka – mówi prof. Park.

– Uważamy, że to niewymagające stosowania leków podejście oparte na noszonych na ciele urządzeniach ma ogromny potencjał, by zmienić sposób leczenia depresji i innych zaburzeń pracy mózgu, w tym lęku, uzależnienia od narkotyków oraz pogorszenia funkcji poznawczych – podkreśla ekspert.

Inteligentne soczewki kontaktowe

Badacze przypominają, że wcześniej opracowane już inteligentne soczewki kontaktowe służyły m.in. do monitorowania chorób oczu i zaburzeń metabolicznych, na przykład przez pomiar ciśnienia wewnątrzgałkowego lub stężenia glukozy.

Jednak po raz pierwszy wykorzystano soczewki kontaktowe do leczenia zaburzenia pracy mózgu.

– Ponieważ oko jest pod względem anatomicznym częścią mózgu, zastanawialiśmy się, czy prosta soczewka kontaktowa mogłaby stać się łagodną, nieinwazyjną bramą do obwodów mózgowych kontrolujących nastrój – mówi prof. Park.

Nowe soczewki stymulują mózg z wykorzystaniem metody zwanej interferencją czasową. Polega ona na dostarczaniu do siatkówki dwóch sygnałów elektrycznych, które stają się aktywne dopiero w miejscu, w którym się przecinają – dzięki temu terapia jest precyzyjna i oddziałuje wyłącznie na określone obszary mózgu.

– Można to porównać do dwóch latarek – każdy snop światła z osobna jest słaby, ale tam, gdzie się nakładają, pojawia się jasna plama, która może powstać daleko od samych latarek. Nasza soczewka kontaktowa robi to samo za pomocą dwóch nieszkodliwych sygnałów elektrycznych – tłumaczy badacz.

– Choć elektrody znajdują się na powierzchni oka, sygnały stają się aktywne dopiero tam, gdzie spotykają się na siatkówce, głęboko wewnątrz oka, delikatnie pobudzając naturalne połączenia nerwowe przekazujące impuls do obszarów mózgu związanych z nastrojem – kontynuuje.

Nowe technologie w ochronie zdrowia

Soczewki są elastyczne i przezroczyste, a elektrody są wykonane z ultracienkich warstw tlenku galu i platyny. Naukowiec podkreśla, że jak każda technologia medyczna, soczewki będą musiały przejść rygorystyczną ocenę kliniczną, zanim trafią na rynek.

– W kolejnym etapie planujemy stworzyć w pełni bezprzewodową wersję, zbadać jej długoterminowe bezpieczeństwo na większych zwierzętach oraz dostosować stymulację do każdego użytkownika, zanim przejdziemy do badań klinicznych z udziałem pacjentów – zapowiada.

PAP/ Marek Matacz/ LW