Исследование ученых физического факультета Томского государственного университета поможет пациентам с нарушениями вестибулярной функции. Главная идея построена на многоканальной стимуляции вестибулярных нервов, в настоящее время практически не изученной. При поддержке гранта РНФ физики ТГУ разрабатывают электрофизиологическую 3D-модель вестибулярного органа, отвечающего за равновесие и пространственное восприятие. Результаты исследования станут основой новой концепции вестибулярного имплантата, который повысит качество жизни людей с такими нарушениями. 

Проект «Многоканальная электрическая стимуляция отолитовой мембраны и полукружных каналов вестибулярного органа» поддержан грантом Российского научного фонда. Сроки реализации проекта: 2023–2024 гг.

Потерей вестибулярной функции страдает около 0,3% населения в мире. Это расстройство, которое, как слепота и глухота, существенно снижает качество жизни человека и его работоспособность: более 70% таких пациентов теряют работу, а их качество жизни оценивается на 40% ниже, чем до появления болезни. 

Физики Томского госуниверситета изучат механизм взаимодействия сигналов отолитовых структур и полукружных каналов вестибулярного органа и создадут электрофизиологическую 3D-модель вестибулярного органа на основе многоканальной стимуляции вестибулярных нервов. 

Сегодня для восполнения утраченной вестибулярной функции в медицине используют вестибулярный имплант – клиническое устройство, с помощью которого можно активировать центральную вестибулярную систему посредством прямой электрической стимуляции вестибулярного нерва. Однако такие исследования ограничены протезированием полукружных каналов, которые отвечают только за детектирование угловых ускорений головы, рассказывает руководитель проекта, заведующий лабораторией моделирования физических процессов в биологии и медицине ФФ ТГУ Владимир Демкин. 

– Мы считаем, что необходимо учитывать все сенсоры вестибулярного органа для поддержания стабильного зрения и позы. Полукружные каналы и отолитовые сенсорные области внутреннего уха работают как интегрированная система. В ответ на движения головы сигналы отолитов взаимодействуют с сигналами полукружных каналов, и вместе они обеспечивают стабилизацию взгляда и ориентацию тела в пространстве, – поясняет руководитель проекта.  

Дальнейшее совершенствование вестибулярного импланта связано с решением задачи стимуляции отолитовых структур, играющих важную роль в восстановлении вестибулярных функций, и с разработкой метода многоканальной стимуляции полукружных каналов совместно со стимуляцией отолитовых органов, что представляет собой практически не изученную область знаний. Решение этих вопросов будет способствовать фундаментальному пониманию функции отолитовой части вестибулярной системы, ее роли в формировании вестибулярных рефлексов и к возможности создания импланта с высоким социальным и экономическим эффектом, добавляет Владимир Демкин. 

Проект реализуется совместно с сотрудниками Сибирского государственного медицинского университета. В проекте участвуют сотрудники и аспиранты кафедры общей и экспериментальной физики и лаборатории моделирования физических процессов в биологии и медицине физического факультета ТГУ.

Владимир Демкин рассказал о восстановлении вестибулярной функции человека в нашем подкасте «Качай нейрон».