Регистрация / Вход
Прислать материал

В ТУСУРе разрабатывают лампу для лечения депрессии

В ТУСУРе разрабатывают лампу для лечения депрессии
Биология и медицина
В Томском университете систем управления и радиоэлектроники создают доступное устройство для светотерапии сезонной хандры. Работу поддержал Фонд содействия инновациям

Актуальное осеннее решение Нобелевского комитета

Дождливой осенью учащаются простудные заболевания, обостряются психические проблемы, перепады настроения ощущаются все сильнее. Солнца становится меньше, а темнота и пасмурная погода не способствуют приливу сил. И кажется неудивительным решение Нобелевского комитета, оглашенное в октябре. В 2017 году премию в области физиологии и медицины присудили за открытия, связанные с циркадными ритмами организма. Это колебания различных биологических процессов, которые происходят циклично в течение суток. От них зависят многие параметры жизнедеятельности: сон, гормональный уровень, температура тела и обмен веществ.

Естественно, на эти параметры влияют внешние обстоятельства, такие как смена времени суток. Но американцы Майкл Янг, Джеффри Холл и Майкл Росбаш установили, что циркадные ритмы управляются и молекулярными механизмами. Ученые выделили у фруктовых мушек ген, который контролирует ежедневный биоритм, и показали, что этот ген отвечает за производство белка, который ночью накапливается в клетках, а днем распадается. А это значит, что в организме действуют собственные внутриклеточные часы.

Исследования показали, что правильная работа суточного ритма организма влияет на его здоровье. Этот механизм адаптирует человека к постоянно меняющимся в течение суток условиям. Однако пока не ясно, как открытие Нобелевских лауреатов можно применять для улучшения самочувствия. Может быть, чтобы улучшить работоспособность и взбодриться, нужно как-то помочь адаптационным системам организма?  Этим вопросом озадачился молодой ученый из Томска и изобрел технологичный способ пережить осеннюю хандру.

Разработка ТУСУРа — лампа для стимуляции мозга

Владислав Кунегин, магистрант Томского университета систем управления и радиоэлектроники (ТУСУР), разрабатывает лампу, свет которой воздействует на мозг и выводит из депрессии. Исследования ведутся при поддержке Фонда содействия инновациям.

Прибор создается на основе стандартной светодиодной лампы, одного из самых современных источников света.  Как отмечают разработчики ТУСУР, ее воздействие на организм человека ещё не изучено до конца.

Светодиодные источники света имеют разные параметры цвета, яркости и пульсация светового потока. Обычно при светотерапии с помощью специальных очков или оборудованных комнат настраиваются интенсивность и цвет. При этом производители ламп стараются свести пульсацию к нулю, чтобы не провоцировать стробоскопический эффект. Но именно изучением мерцания и занимается Владислав Кунегин.

По его словам, разрабатываемая в ТУСУРе лампа дает мерцание, стимулирующее ритмы головного мозга: альфа, который отвечает за спокойное состояние, и бета — за работоспособность. Автор подчеркивает, что это мерцание человек не увидит, а будет воспринимать его неосознанно.

С помощью лампы можно проводить светотерапию в домашних условиях. Для стимуляции мозга нужно около десяти минут, а в остальное время прибор может работать как обычная лампа достаточной яркости. 

Основа лампы  устройство лечебных очков «АПЭК»

За основу устройства взята уже существующая разработка кафедры конструирования узлов и деталей радиоэлектронной аппаратуры (КУДР) ТУСУРа. Там создан аппарат психоэмоциональной коррекции «АПЭК»  прибор для визуальной стимуляции головного мозга в виде светодиодных очков. Медики уже подтвердили пользу этих аппаратов, и они были запущены в серийное производство АО «НИИ ПП» (г. Томск).

В очках можно менять цвет излучаемого света по показаниям. Разные цвета по-разному влияют на психоэмоциональное состояние человека. Красный, оранжевый и желтый цвета оказывают возбуждающее действие; зеленый, голубой, синий и фиолетовый  седативное действие, указывается на сайте производителя. Чтобы подобрать подходящую программу, нужно проконсультироваться с врачом, и поэтому «АПЭК» предназначен скорее для санаториев и реабилитационных центров, чем для дома.

Владислав Кунегин объясняет алгоритм работы очков с технической точки зрения: «Подключённые к блоку управления, они воздействуют на глаза человека цветовыми импульсами в определённом интервале частот, включая тем самым ритмы головного мозга: альфа-, бета-, тета- и дельта-волны. Они отвечают за определённые состояния человека: релаксацию, подъём энергии или снятие напряжения». Автор поставил задачу разработать подобную методику для обычной лампы, чтобы использовать ее дома, на работе, в обычных осветительных приборах.

«Эффект модуляции будет задаваться в схеме питания лампочки, внешне сама лампа никак не видоизменится,  добавляет Владислав Кунегин.  В драйвер светодиодной лампы будет устанавливаться микроконтроллер с алгоритмами разных сессий стимуляции: расслабления или, наоборот, тонизирования организма. Запускать сессии и управлять ими можно будет с помощью мобильного телефона с установленной там программой. В перерывах между сеансами лампу можно использовать стандартно, как обычный осветительный прибор».

Зарубежные разработки для лечения светом

Идея лечить светом депрессию не нова. Однако до сих пор приборы для домашнего использования не представлены на рынке широко. В 2012 году на появился гаджет Valkee, разработанный в Финляндии. Он напоминает плеер с наушниками, только в ухо направляется на звук, а свет. По яркости он примерно соответствует непрямому солнечному свету в безоблачный день. По мнению разработчиков, светочувствительные рецепторы поверхности головного мозга оказывают большее влияние на состояние человека, чем такие же, расположенные на сетчатке глаза. Свет стимулирует связанные с рецепторами белки и помогает мозгу вырабатывать серотонин, меланин и дофамин — вещества, влияющие на настроение и на циклы сна и бодрствования.

Сейчас этот прибор называется HumanCharger  дословно «зарядка для человека». Несмотря на опубликованные опровержения данных компании о проведенных исследованиях, эти световые наушники и сегодня продаются. Кроме того, компания включена агентством Interbrand в рейтинг наиболее прорывных брендов 2017 года, имеет в активах $10 млн привлеченных инвестиций и оценивается в $64 млн.

Другая зарубежная разработка, созданная в 2011 году для той же цели  победить сезонную депрессию  это очки SEQINETIC. Они не защищают глаза от солнечного света, а, наоборот, поставляют его им. Стартовый капитал размером в $8000 производитель собирал на сервисе краудфандинга Kickstarter. В сентября 2016 года в Твиттере компания объявляла о приеме предзаказов на устройство. А в январе этого года сообщила, что работает над новой версией очков.

Источник финансирования томской лампы  грант от Фонда содействия инновациям

Автор российской разработки Владислав Кунегин для создания своего прибора подал заявку на финансирование в Фонд содействия инновациям. В конце 2015 года он выиграл грант по программе «УМНИК» размером ₽400 тысяч на два года. Магистрант ТУСУРа оказался в числе 30 победителей из Томской области, которые получили средства на проведение научно-исследовательских работ и создание экспериментального образца или макета. Региональный смотр-конкурс инновационных проектов студентов, аспирантов и молодых учёных, заявленных в программу «УМНИК», проходил как раз в ТУСУРе.

Насколько ученому из Томска удалось продвинуться в создании лечебной лампы  неизвестно. Владислав Кунегин не дает интервью, пока не закончит работу над проектом.

Летом он рассказывал, что уже состоялись испытания для проверки эффективности прибора. Во время них люди выполняли различные тесты, а исследователи сравнивали количество ошибок при разных типах освещения: обычном и стимулирующем. Во время эксперимента у участников снимали ЭЭГ. «Результаты хорошие, стимуляция происходит, лампа работает. Дальше нужно понять, не мешает ли дневной свет и стандартное освещение действию прибора»,  объяснял разработчик.

Уже создан экспериментальный макет, а еще нужно создать корпус и программное обеспечение, в том числе для смартфона. «За год мы планируем завершить разработку и начать продвигать лампу на рынок — возможно, совместно с НИИ ПП», — говорил Владислав Кунегин.

Фонд содействия инновациям, на средства которого ведется разработка лампы, реализует программы, направленные на создание новых и развитие действующих высокотехнологичных компаний, коммерциализацию результатов научно-технической деятельности. «УМНИК», в которой участвовал Владислав Кунегин,  это программа поддержки молодых ученых 18–30 лет. Название расшифровывается как «Участник молодёжного научно-инновационного конкурса». По текущим условиям победители получают ₽500 тысяч на два года. Отбор проектов происходит по пяти приоритетным направлениям: информационные технологии, медицина будущего, современные материалы и технологии их создания, новые приборы и аппаратные комплексы, биотехнологии.

А по программе «Старт» поддержка оказывается малым инновационным предприятиям на посевной стадии. В сентябре были утверждены итоги ее очередного конкурса. В частности, по подпрограмме «Старт-1» были одобрены 106 заявок, среди которых 14  по направлению «Медицина будущего». Одной из них стала заявка от Дмитрия Удалова из Нижегородской области на поддержку разработки портативного устройства для экспертизы электрической активности мозга (Brain-expert). Возможно, когда томская «лампа спокойствия» выйдет на рынок, в ее эффективности можно будет убедиться не только по улучшению самочувствия, но и объективно, измерив свои показатели с помощью нижегородского прибора.

Система Orphus Если Вы заметили ошибку, выделите её и нажмите Ctrl + Enter.

Материал подготовлен редакцией 4science

Иллюстрации — Pixabay, ТУСУР, HumanCharger, SEQINETIC, НИИ ПП

Ctrl+Enter
Esc
?

Комментарии

Для того чтобы оставить комментарий, необходимо войти в систему или зарегистрироваться.