Новое исследование, проведенное исследователями из Mass General Brigham, продемонстрировало использование глубокой стимуляции мозга (DBS) для картирования «человеческой дисфункции» — совокупности дисфункциональных цепей мозга, связанных с различными расстройствами. Команда определила оптимальные сети для воздействия на лобную кору, которые можно использовать для лечения болезни Паркинсона, дистонии, обсессивно-компульсивного расстройства (ОКР) и синдрома Туретта. Их результаты опубликованы в журнале Nature Neuroscience .
«Мы смогли использовать стимуляцию мозга , чтобы точно идентифицировать и нацелить цепи для оптимального лечения четырех различных расстройств», — сказал соавтор Андреас Хорн, доктор медицинских наук, из Центра терапии цепей мозга в отделении Неврология в Бригамской и женской больнице и Центре нейротехнологий и нейровосстановления Массачусетской больницы общего профиля.
«Проще говоря, когда цепи мозга выходят из строя, они могут действовать как тормоза для определенных функций мозга, которые обычно выполняет эта схема. Применение DBS может ослабить тормоз и частично восстановить функциональность».
Известно , что связи между лобной корой переднего мозга и базальными ганглиями, структурами, расположенными глубже в мозгу, контролируют когнитивные и двигательные функции.
Если возникают заболевания головного мозга, эти цепи могут быть затронуты, и их связь может стать чрезмерно активной или работать со сбоями. Предыдущие исследования показали, что электрическая стимуляция субталамического ядра , небольшой области базальных ганглиев , которая получает сигналы от всей лобной коры, может помочь облегчить симптомы этих расстройств.
Чтобы лучше понять эту взаимосвязь, авторы проанализировали данные с 534 электродов DBS у 261 пациента со всего мира. Из этой когорты у 70 пациентов была диагностирована дистония, у 127 — болезнь Паркинсона, у 50 — ОКР и у 14 — синдром Туретта.
Используя программное обеспечение, разработанное командой Хорна, исследователи нанесли на карту точное расположение каждого электрода и зарегистрировали результаты в общем справочном атласе для сравнения местоположений у разных пациентов. Исследователи использовали компьютерное моделирование для картирования путей, которые были активированы у пациентов с оптимальными или субоптимальными результатами.
Используя эти результаты, они смогли идентифицировать определенные мозговые цепи, которые стали дисфункциональными при каждом из четырех расстройств, например, те, которые соответствуют сенсомоторной коре при дистонии, первичной моторной коре при болезни Туретта, дополнительной моторной коре при болезни Паркинсона и частям поясная кора при ОКР. Примечательно, что выявленные цепи частично перекрываются, что означает, что при этих расстройствах нарушаются взаимосвязанные пути.
Кроме того, исследователи смогли применить эти результаты для точной настройки лечения DBS и продемонстрировать предварительные улучшенные результаты в трех случаях, в том числе в одном из Массачусетской больницы общего профиля, одного из основателей Mass General Brigham.
У этой пациентки, женщины около 20 лет, был диагностирован тяжелый, резистентный к лечению ОКР, включающий навязчивые идеи по поводу приема пищи и воды, а также компульсивное ковыряние кожи. После имплантации электродов и целенаправленной стимуляции исследователи смогли продемонстрировать значительное улучшение ее симптомов через месяц после лечения.
За исключением трех пациентов, прошедших проспективное тестирование, исследование представляло собой ретроспективный анализ данных, агрегированных из нескольких центров. Для проспективной проверки результатов необходимы дальнейшие исследования.
«Мы можем развивать эту технику дальше и точно изолировать дисфункциональные цепи, чтобы иметь больший эффект от лечения», — сказала ведущий автор Барбара Холлундер, магистр наук из отделения двигательных расстройств и нейромодуляции кафедры неврологии Шарите — Университетской медицины Берлина. «Например, при ОКР мы можем рассмотреть изолирующие цепи между навязчивыми идеями и компульсиями и так далее».
