Изображение от rawpixel.com на Freepik
Время на чтение материала: 5 мин 15 сек
ГАМБУРГ, Германия.
Около 86 миллиардов нервных клеток в мозгу работают вместе в сложных динамических сетях, чтобы контролировать почти все сенсомоторные и когнитивные процессы. Однако то, как именно информация обрабатывается в разных областях мозга, до сих пор неясно. Уже есть несколько многообещающих подходов к специфическому влиянию на динамику нейронных сетей для лечения неврологических и психических заболеваний.
Одной из главных тем Конгресса по клинической неврологии Немецкого общества клинической нейрофизиологии и функциональной нейровизуализации (DGKN), недавно состоявшегося в Гамбурге (Германия), была динамика мозговых сетей в сенсомоторных и когнитивных процессах, а также нарушения работы сети.
Невозможно разработать инновационные методы лечения широко распространенных неврологических и психических заболеваний, пока не будут понятны функции нейронов на каждом уровне сложности.
Уже более 30 лет известно, что нейронные сигналы в головном мозге динамически связаны, но несмотря на исследования, функциональное значение этой связи для обработки информации до сих пор в значительной степени неизвестно.
Использовались методы нейровизуализации, такие как электроэнцефалография (ЭЭГ), магнитоэнцефалография (МЭГ), структурная и функциональная магнитно-резонансная томография (МРТ), электрофизиологические исследования. Модельные расчеты данных показывают, что динамическая связь сигналов в коре головного мозга играет решающую роль в производительности памяти, мыслительных процессах и развитии восприятия, среди прочего.
Уже было показано, что сетевая динамика нейронных сигналов может характеризовать состояния сознания. Нейронные сигналы и паттерны связи значительно различаются между здоровыми людьми в состоянии бодрствования и теми, кто спит, находится под общей анестезией или в вегетативном состоянии.
Гораздо большее значение для клинической практики представляют различия в динамике нейронных сигналов между здоровыми людьми и больными психическими заболеваниями, например шизофренией. Характерные изменения активности мозга в первичной слуховой коре вероятно можно рассматривать как потенциальный биомаркер и использовать для прогнозирования клинического течения психических заболеваний, таких как психозы.
Активность гамма-диапазона в слуховой коре может быть потенциальным маркером шизофрении, т.к. по исследованиям МЭГ, значения снижены как у людей с повышенным риском психоза, так и у людей с первыми симптомами по сравнению с контрольной группой.
Новые терапевтические подходы, основанные на активации или ингибировании мозговых сетей, в настоящее время являются областью интенсивных исследований. Необходимо тесное междисциплинарное сотрудничество между исследователями фундаментальных наук и клиницистами. Использование неинвазивной стимуляции мозга уже доступно для нейрореабилитации пациентов, перенесших инсульт.
Исследователи считают, что через несколько лет стимуляция мозга станет неотъемлемым элементом терапии инсульта. В настоящее время многие пациенты вынуждены терпеть постоянные неудобства из-за этого в повседневной жизни, так как нынешние реабилитационные процедуры часто дают неудовлетворительный эффект.
Цель состоит в том, чтобы реорганизовать области мозга, в которых сетевая активность была нарушена после инсульта, с помощью направленной транскраниальной магнитной стимуляции (ТМС). Наиболее важным фактором функционального восстановления после инсульта является реорганизация нейронов. В новых методах нейрореабилитации нарушения сетевых связей, связанные с дефицитом двигательных функций, впервые визуализируются с помощью функциональной МРТ (фМРТ).
Визуализация или ЭЭГ делает видимой область мозга, которая может получить наибольшую пользу от нейростимуляции. Впоследствии нервные клетки в этой области можно стимулировать с помощью ТМС. Поскольку здоровое полушарие головного мозга после инсульта обычно сверхактивно, одновременно предпринимаются попытки угнетения моторной коры противоположного очага поражения.
Первоначальные результаты обнадеживают. В начальном периоде после инсульта ТМС может быть использована у некоторых пациентов для коррекции патологических связей и тем самым улучшения моторного дефицита. Шаблон фМРТ также можно использовать для прогнозирования эффектов восстановления и вмешательства на индивидуальной основе. В настоящее время проводится фаза 3 исследования 150 пациентов, перенесших инсульт, целью которого является изучение эффективности новой процедуры.
В сочетании с ТМС и одновременным измерением активности ЭЭГ в настоящее время тестируется дальнейшее развитие анализа связи фМРТ. Считается, что эта процедура является более рентабельной и имеет более высокое временное разрешение, то есть может использоваться непосредственно у постели больного и получит больший потенциал для индивидуального планирования терапии в клинической практике.
Процедура ТМС-ЭЭГ позволяет прогнозировать риск развития постинсультного бреда, который затрагивает около 30% пациентов с инсультом. При исследовании 33 пациентов с острым инсультом начало постинсультного делирия можно было прогнозировать с высокой степенью точности с помощью процедуры ТМС-ЭЭГ не позднее 48 часов после события.
Другие многообещающие неинвазивные методы активации нейронов, включают транскраниальную сфокусированную ультразвуковую стимуляцию (tFUS) низкой интенсивности, которая изучается при хронической боли, деменции, эпилепсии, черепно-мозговой травме и депрессии, а также транскраниальную импульсную стимуляцию (TPS), который также основан на УЗИ.
В пилотном исследовании с участием 35 пациентов с болезнью Альцгеймера использование ТПС в течение 3 месяцев оказало положительное влияние на когнитивные функции. Однако исследование не было контролируемым, и поэтому необходимы дальнейшие оценки.
Глубокая стимуляция мозга (DBS), общепринятая терапия болезни Паркинсона и других двигательных расстройств, направлена на индивидуализированную стимуляцию сети, связанную с симптомами. В панрегиональном совместном исследовательском центре ReTune, который уже 4 года получает поддержку в размере 10 миллионов евро от Немецкого исследовательского фонда (DFG), для DBS разрабатываются алгоритмы визуализации и компьютерного программирования. Они значительно упростят трудоемкую стандартную процедуру максимально возможной настройки параметров стимуляции, требующую пребывания в стационаре в течение нескольких дней.
Рандомизированное перекрестное исследование 35 пациентов с болезнью Паркинсона доказало эквивалентность быстрой DBS с помощью алгоритма для контроля двигательных симптомов по сравнению со стандартными процедурами.
