Eerste stap richting elektronische stimulatie-implantaten gezet om intraorale functies te herstellen

Vitale functies                                      

De intraorale ruimte is de omgeving van veel vitale functies zoals kauwen, slikken, ademen en praten. Deze bewegingen in het zachte gehemelte en de tong zijn de resultaten van een reeks goed georkestreerde sensorimotorische systemen. Ze zijn daarom extreem kwetsbaar voor schade als gevolg van fysieke of pathologische schade aan het zenuwstelsel, neurodegeneratieve ziekten of veroudering.

Groot potentieel

Elektrische stimulatie op de tong en het zachte gehemelte heeft volgens de auteurs een groot potentieel om problemen in de orale functies op te lossen. Het is echter nog niet bekend hoe dit precies kan worden gedaan. Om de minimale elektrische stroomsterkte te bepalen die nodig is om deze intraorale functies met behulp van stimulatie te herstellen, plaatsten de onderzoekers van Texas A&M University eerst minuscule metalen elektroden in een standaard retainer. Deze elektroden werden vervolgens bij vier proefpersonen geplaatst om het zachte gehemelte of de zijkant en bovenkant van de tong te stimuleren.

Elektrische stimulatie van tong en gehemelte

Vervolgens veranderden ze de amplitude van de stimulatiestroom voor elk van deze locaties terwijl ze de frequentie gelijk hielden. De proefpersonen werden gevraagd om aan te geven wanneer ze net een sensatie begonnen te voelen en wanneer de sensatie oncomfortabel was, schrijven de auteurs. Het experiment werd daarna herhaald voor een hogere stroomfrequentie.

Elektrische eigenschappen intraorale holte

Hierdoor waren de onderzoekers in staat om de gemiddelde perceptie- en ongemakdrempels voor de tong en het zachte gehemelte bepalen. Bovendien konden ze ook een equivalent circuit van de intraorale holte produceren om de elektrische eigenschappen ervan te dupliceren. Dit circuit zou volgens de groep kunnen worden gebruikt om de effecten van elektrische simulatie offline verder te evalueren, zonder menselijke proefpersonen.

Baanbrekende studie

“In deze studie zijn we begonnen met het leggen van de basis voor elektrisch stimulerende delen van de mond die onwillekeurige en vrijwillige bewegingen controleren. Ons werk is een baanbrekende studie en het is belangrijk zodat we in de nabije toekomst mensen kunnen helpen die voor enorme uitdagingen staan om alledaagse taken uit te voeren die we als vanzelfsprekend beschouwen”, zegt een van de auteurs in een statement van de universiteit.

Voor volgend onderzoek zijn de onderzoekers van plan om het intraorale gebied elektrisch te stimuleren en te onderzoeken hoe deze stimulaties kauwen, slikken en ander gedrag veranderen.

Bron:
IEEE Transactions on Biomedical Engineering