Tasakaalumured kaovad, kui toppida kõrva güroskoop
Seda probleemi püüavad lahendada USA teadlased Johns Hopkinsi Ülikooli Meditsiinikoolist Baltimore´is. Dr Charles Della Santina ja tema kolleegid on välja töötanud implantaadi, mis tulevikus tasakaalu inimesele tagasi annab. Kõrva sisemuses trummikile taga paiknevad kõrvuti kaks elundit: teokujuline spiraal, mis tagab meile kuulmise ja kolmeharuline vestibulaarlabürint, mis tagab tasakaalu, kirjutab Imeline Teadus.
Tasakaaluelund koosneb lisaks muule kolmest vedelikuga täidetud kanalist. Need on paigutatud üksteise suhtes risti ja saadavad ajule signaale peaasendi ja -liigutuste kohta. See aitab meil vältida hägusat nägemist ja peapööritust. Tasakaaluelundil on kaks funktsiooni. Tema üks ülesanne on registreerida, mis on üleval ja mis on all ning mis suunas keha liigub. See on käimise ja seismise jaoks oluline. Teiseks ülesandeks on tagada nägemisselguse säilimine pea liigutamisel. Seda funktsiooni püütaksegi uue raviga taastada.
Et nägemisselgus pea liigutamisel säiliks, paneb labürint silmad liikuma pea liigutamisele vastassuunas silmadega samal kiirusel. Pea teatavas suunas pööramisel surub tasakaaluorgani vastavas kanalis olev vedelik vastu membraani, pannes selle väikesed karvakesed liikuma. Närvirakkudega ühendatud karvakesed saadavad teate ajju, mis seejärel sunnib silma nägemist reguleerima. Haigused, näiteks meningiit ja mitmed viirusinfektsioonid, võivad neid karvakesi aga kahjustada. Lisaks võivad meningiidiraviks kasutatava gentamitsiini nimelise antibiootikumi suured annused hävitada karvakesed ja seega ka sisekõrva tasakaalurefleksi. Mõlema kõrva samaaegset kahjustust esineb siiski väga harva.
Keha kõige kiirem refleks
Kui tasakaalurefleks toimib korralikult, on see keha kõige kiirem refleks. Kui see ei toimi, liigume me segaselt ringi ja näeme maailma sellisena, nagu oleks tegemist pihukaameraga tehtud filmiga. Santina hinnangul kannatab ainuüksi USAs ja Euroopas ligi 500 000 inimest tasakaaluelundi hävimise tagajärjel tekkinud invaliidistava peapöörituse käes. Pead liigutades ei näe nad selgelt, nad ei suuda kindlalt käia (eriti pimedas ja ebatasasel pinnal) ja kukuvad kergesti. Iivelduse ja peavalu tõttu ei ole paljud neist võimelised sõitma autoga või jalgrattaga või käima jala.
Uus implantaat hakkabki korvama tasakaalurefleksi. Sarnaselt kõrgtehnoloogilistele kuuldeaparaatidele, mis taastavad kuulmise kõrvanärvide teatavate osade elektrilise stimuleerimise abil, taastab uus implantaat tasakaalu tasakaaluorganist ajju signaale lähetava närvi elektrilise stimuleerimisega. Ja kui kuuldeaparaadis kasutatakse heli kodeerimiseks ja närvile lähetamiseks mikrofoni ja protsessorit, siis elektriline tasakaaluaparaat kasutab väikest güroskoopilist andurit, mis registreerib ja dekodeerib pea liigutused ning saadab nende kohta signaali tasakaalunärvile.
Seega aitab uus implantaat minna kahjustatud tasakaaluorganist mööda, andes signaali otse tasakaalunärvile. Varem on teised teadlased välja töötanud tasakaaluimplantaate, mis registreerivad pealiigutusi ühes mõõtmes. Et tasakaalutunnet täielikult tagasi anda, on Charles Della Santina ja tema kolleegid panustanud uue implantaadi loomisse, mis suudab registreerida inimese pealiigutused kolmes mõõtmes. Nagu Santina ise ütleb: “Me elame ja liigume kolmemõõtmelises maailmas, seepärast on meie implantaadi eesmärk registreerida liigutused kõigis kolmes mõõtmes.”
2007. aastal näitasid teadlased, et implantaat suudab taastada tasakaalurefleksi loomadel. Katseloomana kasutati väikest närilist tšintšiljat, kuna tema sisekõrva funktsioone on põhjalikult kirjeldatud. Sisekõrva funktsioonide hävitamise ohu minimeerimiseks soovitavad teadlased paigaldada implantaadi vaid ühte kõrva. Loomkatsed näitasid ka seda, et tasakaalurefleksi taastamisest ühes kõrvas piisab stabiilsuse tagasisaamiseks.
Aparaat on patenditaotluse esitamiseks valmis
Teadlased said inspiratsiooni hästi disainitud kõrgtehnoloogilisest kuuldeaparaadist ja konstrueerisid patareidel töötava karbi, milles on mikroprotsessoriga ühendatud andurid. Protsessor mõõdab pealiigutuste kiirust sisekõrva opereeritud ja närvilõpmetega ühendatud elektroodide abil. Esimene mudel oli tikutoosisuurune, kuid praegu töötavad teadlased inimese jaoks välja uut palju väiksemat implantaati, mis on piisavalt õhuke, et paigutada see kõrva taha koljule naha alla.
“Me oleme implantaadi energiatarbimist ja paksust poole võrra vähendanud, nii et tehnoloogiliselt on see valmis inimesele paigaldamiseks. Muidugi kulub paar aastat selle katsetamisele ja vajalike lubade saamisele,” jutustab Charles Della Santina. Tema ja ta kolleegid töötavad visalt selle nimel, et muuta implantaat patsientidele piisavalt turvaliseks ja tõhusaks.
