Naukowcy z polskiej firmy Neuro Device tworzą pierwsze w skali globuurządzenie do efektywnej rehabilitacji zaburzeń mowy (afazji). Będzie je można stosować nie tylko w warunkach klinicznych, ale również indywidulanej terapii domowej.
O tym, na czym będzie polegać działanie stymulatora Neuro Device Voic, a także na jakim etapie realizacji jest ten projekt, rozmawiamy z Krzysztofem Malejem – sales manager, application scientist Neuro Device Group SA.
Neuroaktywacja.pl: Tworzycie państwo przełomową technologię wspomagającą leczenie afazji. Na czym ona polega?
Krzysztof Malej: Punktem wyjścia jest stymulacja mózgu. W naszym urządzeniu będziemy bazowali na przezczaszkowej stymulacji elektrycznej. Mówiąc najprościej Neuro Device Voic działa w taki sposób, że przykładamy do głowy elektrody. Mogą to być dwie elektrody, może być ich większa ilość. Pomiędzy nimi przepływa prąd elektryczny o niewielkim natężeniu. Klinicznie wykorzystuje się nie więcej niż maksymalnie dwa miliampery.
Stymulator w momencie uruchomienia wpływa na aktywność neuronów w mózgu. Dzieje się tak dlatego, że neurony wykorzystują pewne zjawiska elektryczne w swojej pracy – poprzez odpowiednie białka transmitują biony przez błonę komórkową. Powodują w ten sposób stałą polaryzację błony komórkowej. Jej potencjał wynosi ok.-70 miniwoltów. Gdy stymulujemy mózg delikatnie wpływamy na ten potencjał, dzięki czemu neuron może stać się mniej lub bardziej pobudliwy. Ma to o tyle znaczenie, że odpowiednio modulując aktywność neuronów w wybranych obszarach mózgu możemy wpłynąć na procesy neuroplastyczne, a więc tak naprawdę na to, w jaki sposób człowiek uczy się pewnych czynności.
To jest podstawowa cecha, umożliwiająca rehabilitację. Osoba po udarze, z afazją, dzięki takiej technologii może szybciej nauczyć się ponownie wypowiadać i rozumieć słowa. To jest dla nas kluczowe.
– Z informacji, jakie państwo przekazujecie na swojej stronie www, stosowanie Neuro Device Voic będzie możliwe zarówno w warunkach klinicznych, jak i domowych. Jak to będzie wyglądało w pratyce?
KM: Na użyteczność w warunkach domowych wpływ ma kilka podstawowych cech. Po pierwsze jest nim łatwość obsługi. Urządzenie jest zaprojektowane tak, aby każdy pacjent bez żadnej fachowej wiedzy mógł prawidłowo założyć stymulator i rozpocząć terapię. Jednocześnie terapeuta będzie miał możliwość zdalnego monitorowania jej przebiegu. Trzeci aspekt to model biznesowy terapii. Pacjent nie będzie kupował stymulatora mózgu. Będziemy chcieli przyjąć założenie terapii on demand (ang. na żądanie). Pacjent będzie płacił za ilość odbytych terapii, a nie za urządzenie.
– Czy to znaczy, że używanie stymulatora nie będzie wymagało jakichś specjalnych kwalifikacji? Na przykład ktoś, kto opiekuje się osobą po udarze będzie w stanie go sam stosować, czy będzie potrzebować pomocy rehabilitanta lub lekarza?
KM:Pierwsze sesje zawsze będą się odbywać z terapeutą, który musi dobrać sposób terapii, jej miejsce, sposób umieszczenia urządzenia na głowie. Następnie będzie ona zdalnie monitorowana. Dzięki temu sprawdzić będzie można to, czy terapia jest wykonywana prawidłowo. W takim przypadku pacjent i jego opiekun będą mogli bez zaawansowanej wiedzy samodzielnie pracować z Neuro Device Voic w domu.
– Na ile taki model użytkowania jest ważny z perspektywy tworzonej przez was technologii?
KM: W momencie, gdy wchodzimy do pacjenta do domu stymulator musi mieć zupełnie inne cechy niż urządzenie badawcze. Musi zapewniać prostotę obsługi dla osoby, która nie posiada głębszej wiedzy medycznej. Tym bardziej, że mówimy tutaj o pacjentach z afazją, często posiadających ograniczone zdolności poznawcze. Urządzenie musi być bardzo proste w obsłudze i zabezpieczone na wszelkie sposoby przed nieprawidłowym użyciem.
– Jakie są w takim razie zagrożenia w tego rodzaju terapii? Mówimy o stymulacji mózgu. Czy można np. błędnie zastosować za duże natężenie prądu?
KM: Urządzenie posiada szereg zabezpieczeń, by uniknąć takich sytuacji. Dysponujemy stymulatorem badawczym, na którym przećwiczyliśmy wszelkie tego typu zagrożenia. Neuro Device Voic zaprojektowano tak, że nie jest on w stanie wygenerować zbyt dużego prądu, mogącego doprowadzić do uszkodzeń ciała. Jednocześnie urządzenie optymalizuje swoje działanie tak, żeby stymulacja nie była nieprzyjemnie odczuwalna przez pacjenta. Chodzi o kontrolę impedancji – zarządzanie zmianami impedancji w czasie stymulacji.
Mówiłbym więc nie o zagrożeniach, lecz o korzyściach. Ważne jest to, że nasza technologia wpływa na procesy neuroplastyczne. Stymulujemy mózg, by wzmóc te procesy. Następnie badany przeprowadza pewne zadania – jest to tak naprawdę standardowa terapia, w trakcie której badany po prostu się uczy. Dzięki stymulacji mózgu ta nauka następuje szybciej i efektywniej.
– – Co jest najważniejsze w technologii Neuro Device Voic? Czy myśl naukowa czy przełożenie jej na myśl techniczną?
KM: Z pewnością przełożenie myśli naukowej na praktyczne zastosowanie. Techniki dotyczące przezczaszkowej stymulacji elektrycznej znane są od lat. Naukowcy od dawna pracują nad rozwiązaniami, które często nie znajdują konkretnego zastosowania. W zasadzie praktyczne rozwiązania tDCS (ang. transcranial direct-current stimulation – przezczaszkowa stymulacja prądem stałym), skupiają się w głównej mierze wokół terapii depresji.
Chcemy przełożyć wiedzę naukową i badania, które prowadzimy na technologię, która faktycznie będzie zweryfikowana i rzeczywiście przynosiła wymierne skutki w terapii leczenia afazji.
– Jak bardzo ta tworzona technologia będzie przełomowa? Czy jest ona efektem ewolucji myśli naukowej i medycznej? Czy wnieśli Państwo do niej coś, co jest nowe i rewolucyjne?
KM: Tak naprawdę i jedno, i drugie. Koncepcja wykorzystania stymulacji mózgudo modulowania procesów neuroplastycznych jest badana od lat. W tej chwili obserwuje się wzrost zainteresowania tym tematem. Powstają też nowe koncepcje sposobu stymulacji, które pozwolą zwiększyć efektywność tych procesów. I to jest coś, nad czym pracujemy. Jednocześnie nie bazujemy na utartych już szlakach i znanych metodach. Szukamy takich specyfik charakterystyki tej stymulacji, które optymalnie sprawdzą się w danym typie rehabilitacji.
– Na jakim etapie jest obecnie projekt wprowadzenia na rynek Neuro Device Voic? Kiedy stymulator będzie dostępny dla lekarzy i pacjentów?
KM: Posiadamy zaawansowaną koncepcję i prototypy urządzeń. Jesteśmy na etapie patentowania, dlatego nie chcę mówić zbyt wiele o szczegółach technologii i tego, w jaki sposób będzie urządzenie działać. Szukamy funduszy, by rozpocząć badania kliniczne.
Podstawową kwestią jest to, kiedy znajdziemy inwestorów, którzy pomogą nam w pełni zrealizować projekt. To będzie moment, w którym Neuro Device Voic dotrze wybranych ośrodków terapeutycznych. Należy założyć, że badania kliniczne potrwają od ok. półtora roku do dwóch lat.
– Patrząc rynkowo – czy jest to urządzenie, które będzie sprzedawane globalnie, w skali europejskiej czy przede wszystkim na rynku polskim?
KM: Z Neuro Device Voic celujemy globalnie. Problem afazji jest problemem ogólnoświatowym. Jesteśmy przekonani, że nasze urządzenie pozwoli zwiększyć dostęp i efektywność terapii, dzięki czemu wielu pacjentów będzie w stanie wrócić do wysokiej sprawności intelektualnej.
To urządzenie na swój sposób będzie dla nas przełomowe, gdyż będzie skierowane do nowej grupy klientów. Do tej pory skupialiśmy się na budowaniu urządzeń na potrzeby nauki. Mamy w swoim portfolio niszowe produkty, które pozwalają badać funkcje mózgu, a także stymulować mózg. Z Neuro Device Voic wychodzimy do użytkownika indywidualnego, który potrzebuje urządzenia nie w badaniach naukowych, a w życiu codziennym.
– – – Działalność Neuro Device łączy ze sobą naukę i biznes? Jakie projekty dotychczas Państwo realizowali?
KM: Firma powstała w 2008 roku. Wykonywaliśmy badania w funkcjonalnym rezonansie magnetycznym. Poszukiwaliśmy metod poznawania, w jaki sposób działa mózg i identyfikowania obszarów w nim, odpowiedzialnych za pewne funkcje. W tym celu powstało pierwsze urządzenie Neuro Device Tacti. Pozwala ono w funkcjonalnym rezonansie magnetycznym mapować korę mózgu odpowiedzialną za czucie. Jest to urządzenie, które np. stymuluje opuszki palców po to, by sprawdzić, w którym miejscu pojawia się aktywacja w mózgu w momencie, w którym mamy to odczucie.
Jest to technologia nie tylko badawcza, ale mogąca też wspomóc neuro-nawigacjęprzed zabiegami neurochirurgicznymi. W sytuacji, kiedy lekarze mają do czynienia np. z pacjentem z guzem mózgu, który muszą wyciąć – to urządzenie pozwala sprawdzić, gdzie są obszary odpowiedzialne za czucie. Dzięki temu chirurg w trakcie zabiegu będzie wiedział, które obszary mózgu musi za wszelką cenę oszczędzić.
Drugim urządzeniem, mającym duży potencjał kliniczny jest Neuro Device Scent– olfaktometr kompatybilny z rezonansem magnetycznym. Urządzenie powstało po to, by zbadać w jaki sposób mózg reaguje na zapachy, a także w jaki sposób zmienia się postrzeganie tego, co obserwuje badany w trakcie prezentowania zapachów o różnym charakterze. Jest to ważne, gdyż zmiany w sposobie odczuwania zapachu są wczesnym wskaźnikiem występowania chorób neurodegeneracyjnych, takich jak Alzheimer i Parkinson.
– Proszę powiedzieć: jak naukowcy zostali biznesmenami?
KM: Rzeczywiście firma została założona przez naukowców. Były to osoby, które pracowały w warszawskich jednostkach naukowych. Zauważyły one konkretne potrzeby świata nauki, które łatwiej było wdrażać w biznesie. Gdy powstało Neuro Device zewnętrzni naukowcy zgłosili swoje zapotrzebowanie np. na skonstruowanie urządzenia na potrzeby konkretnego projektu naukowego. Zbudowaliśmy je i rozszerzyli zakres jego działania dla kolejnych zastosowań.
Warto dodać, że współpracujemy z szeregiem producentów z szeroko rozumianej dziedziny neuro. Polskim naukowcom oferujemy urządzenia, które pozwalają rozwijać wiedzę naukową. Są to np. różnego typu stymulatory mózgu. Dzięki temu środowisko naukowe w Polsce może się rozwijać. Wszyscy możemy na tym zyskać.
– Nad jakimi, kolejnymi rozwiązaniami Państwo obecnie pracują? Co będzie wizytówką firmy po Neuro Device Voic?
KM: Naszym długofalowym celem jest neuroprotetyka– dążymy do stworzenia niewielkich implantowalnych urządzeń, które będą w stanie odbierać sygnały bezpośrednio z mózgu z olbrzymią precyzją, jak również równie precyzyjnie ten mózg stymulować. W połączeniu z systemem umożliwiającym interakcję ze światem zewnętrznym, komputerem, czy też stymulatorem mięśni, rozwiązanie takie zapewni nowe możliwości dla osób niepełnosprawnych i nowe drogi rehabilitacji. Np. osoba sparaliżowana będzie nie tylko w stanie poruszyć ręką, ale też odczuć siłę nacisku palców ręki podczas chwytania szklanki.
Aby to osiągnąć przed nami długa droga – trzeba rozwinąć technologię, lepiej zrozumieć działanie mózgu, jak też nauczyć się wykorzystywać neuroplastyczność do współpracy z urządzeniami.
Rozmawiał: Adam Sieroń
