Мы продолжаем рассказ об исследовательском сборнике «Augmentation of Brain Function: Facts, Fiction and Controversy», вышедшем в научной группе Frontiers. Сегодня – обзор третьей из 149 статей. Эта публикация, вышедшая во Frontiers of System Neuroscience, посвящена транскраниальной магнитной стимуляции.
Первым, кто догадался использовать переменное электромагнитное поле для стимуляции нейронных структур, был французский физиолог Арсен д`Арсонваль. В 1896 году он смог с его помощью добиться появления перед глазами испытуемых светящихся точек и фигур без воздействия света на глаза.
С момента своего появления транскраниальная магнитная стимуляция (ТМС) мозга проводилась в состоянии покоя пациента, и возможные эффекты от какой-либо его активности во время процедуры, незадолго до или после неё не принимались во внимание. Такая стимуляция рассматривалась в качестве экспериментального вмешательства в работу мозга, и возможные факторы, которые могли бы усиливать или ослаблять её эффекты, не учитывались. Однако с тех пор область применения стимуляции значительно расширилась, и мир узнал о её положительном терапевтическом эффекте, хотя улучшения зачастую были весьма умеренными и непостоянными.
Дела пошли в гору, когда методика получила признание психиатров – с её помощью предлагалось лечить депрессию. Со временем она стала использоваться и в других областях. В последнее десятилетие провели уже множество экспериментов, призванных улучшить терапевтические эффекты от стимуляции. Весьма результативным стало объединение стимуляции мозга с поведенческой психотерапией – одним из основных видов современной психотерапии, основанном на теории обучения.
«Подкрутить» ползунки
Мозг никогда не отдыхает. Даже когда организм находится в состоянии покоя, отдельные его области (например, передняя поясная кора, нижняя теменная и медиальная префронтальные области) работают на полную катушку. Как показывают результаты МРТ, эти области, образующие единую сеть, активны в том числе и тогда, когда выполняются какие-либо волевые действия, но вот при других видах деятельности эта активность сходит на нет.
Такие особенности говорят о том, что моторная кора во время волевых действий, обучения движениям, восстановления и реорганизации работает не изолированно и связана с другими областями мозга. По всей видимости, функциональная реорганизация, которая возникает из-за повреждений моторной коры, происходит за счёт того, что меняется результат действий, осуществляемых в рамках поведенческой терапии.
Поначалу использование направленной неинвазивной стимуляции головного мозга для улучшения его функций не связывалось со значительной «добровольной» мозговой деятельностью. Метод стоял обособленно от других видов терапии. Казалось, что такие способы задействуют лишь часть многогранных системных изменений, связанных с обучением и памятью. Однако, как оказалось, нельзя спускать со счетов и возможность воздействовать на области мозга, функционально связанные с первоначальной мишенью.
Такие функции, как движение, речь или способность к планированию действий, могут иметь более низкий порог активации при ТМС и, вероятно, чувствительны в том числе к другим видам неинвазивной стимуляции. Так, например, у здоровых людей в дистальных (наиболее удалённых от плеч и бёдер) мышцах с помощью электромиографии удалось зарегистрировать наиболее выраженный ответ на магнитную стимуляцию. Кроме того, при добровольном сокращении мышц время задержки мышечной реакции на стимуляцию постепенно уменьшалось. Поэтому если самостоятельные движения невозможны или затруднены из-за болезни мозга, его работу можно подкорректировать с помощью других методов стимуляции.
Магнитный «тренажёр» для мозга
Идея объединить транскраниальную магнитную стимуляцию и поведенческую терапию родилась из предположения, что их эффекты будут суммироваться или что стимуляция усилит и консолидирует эффект от терапии. Стимуляция, по мнению учёных, может увеличить синхронность работы мышечных волокон и моторных нейронов, когда пациент находится в состоянии покоя. Это может способствовать повышению пластичности моторной коры.
Хотя магнитная стимуляция всё чаще применяется в области психиатрии, её сочетание с поведенческой терапией практически не исследовалось – большинство работ посвящено стимуляции как отдельному методу терапии. Но, хотя исследования проводились в основном на пациентах, выживших после инсульта, на основании их результатов всё же можно сделать вывод, что кумулятивный эффект от сочетания магнитной стимуляции с поведенческой терапией присутствует.
Исследователям предстоит ещё долгий путь, который позволит узнать все особенности совместного применения магнитной стимуляции и поведенческой терапии. Для этого необходимо тщательно продумать протоколы будущих исследований и помнить, что для наибольшей достоверности результатов необходимы большие выборки пациентов и рандомизированные контролируемые клинические испытания.
Текст: Алла Салькова