Прозрачные OLED-очки синхронизировали гамма-ритмы мозга — технологию готовят к испытаниям при когнитивных нарушениях
В испытаниях на добровольцах устройство усилило связь между областями мозга, а внешний свет неожиданно сделал стимуляцию эффективнее и комфортнее
Исследователи Сеульского национального университета представили пару прозрачных очков на органических светодиодах (OLED), которые с помощью мерцающей световой стимуляции (flickering light stimulation, FLS) вызывают синхронизацию нейронной активности в высокочастотном гамма-диапазоне. Результаты испытаний опубликованы в Science Advances.
Усиление гамма-активности мозга — состояние, при котором мозговые волны из разных областей начинают колебаться в унисон на частоте гамма-ритма, улучшая связь между областями. Предыдущие исследования связывали такую синхронизацию с улучшением памяти и внимания у пациентов с ранней стадией болезни Альцгеймера, а также с модуляцией амилоидных белков, ассоциированных с этим заболеванием. Проблема заключалась в том, чтобы найти безопасный, удобный и биосовместимый способ активации FLS в повседневных условиях.
Синхронизация гамма-ритма в клинических испытаниях на людях с использованием прозрачных OLED-очков. A) Экспериментальный протокол световой стимуляции с мерцанием (FLS) для 4 типов сеансов: с непрозрачными OLED-очками при выключенном внешнем освещении (NTOdark), с непрозрачными OLED-очками при включенном внешнем освещении (NTOlight), с прозрачными OLED-очками при выключенном внешнем освещении (TOdark) и с прозрачными OLED-очками при включённом внешнем освещении (TOlight). Порядок сеансов для разных участников выбирался случайным образом. B) Фотографии участника в прозрачных OLED-очках. C–F) Усреднённое по всем участникам распределение усиления мощности в гамма-диапазоне (ERS) во время световой стимуляции в условиях NTOdark, NTOlight, TOdark и TOlight соответственно. ЭЭГ регистрировали с помощью 64 электродов, расположенных на коже головы, сигнал фильтровали с верхней частотой среза 1 Гц и фильтром на 60 Гц, затем пересчитывали относительно общего среднего и корректировали артефакты от движений глаз. Источник: DOI: 10.1126/sciadv.aee5504
Команда под руководством Хёнвука Чэ (Hyeonwook Chae) решила эту задачу, применив прозрачные OLED-панели в оправе очков. В отличие от предыдущих попыток, такая конструкция одновременно пропускает окружающий свет и подаёт мерцание на нужной частоте. В испытаниях с добровольцами очки успешно индуцировали гамма-ритм и усиливали связность между затылочными и фронтальными областями мозга. Неожиданно эффект оказался сильнее при включённом внешнем освещении, а не в темноте, и сопровождался наименьшими побочными явлениями — напряжением глаз или ослеплением.
Участники оценили прозрачную версию как самую комфортную и наиболее пригодную для повседневного ношения. Авторы подчёркивают, что способность очков сохранять видимость окружения во время световой стимуляции критически важна для практического применения: пользователь может продолжать обычные дела, одновременно получая когнитивную стимуляцию.
Пока устройство рассматривается как многообещающая неинвазивная носимая технология для раннего когнитивного вмешательства, потенциально способная отсрочить или смягчить снижение когнитивных функций при лёгком расстройстве. Следующий этап — клинические испытания для подтверждения терапевтических эффектов. «Прозрачность, высокая производительность, работа без перегрева и отличная равномерность делают их многообещающим решением для носимых источников световой стимуляции», — заключают авторы.