Когнитивный контроль, который нарушается при депрессии и обсессивно-компульсивном расстройстве, можно улучшить с помощью глубокой стимуляции внутренней капсулы — участка среднего мозга.
Американские ученые провели эксперимент, в ходе которого показали, что активность префронтальной коры в тета-диапазоне, ответственная за контроль над когнитивными функциями, увеличивается при стимуляции этого участка. Статья опубликована в Nature Communications.
Входящее в состав переднего мозга полосатое тело (стриатум) — важная для работы дофаминергических нейронов структура. Его задача состоит не только в том, чтобы регулировать моторные функции, но и участвовать в работе системы вознаграждения головного мозга, для которой дофамин — один из ключевых нейромедиаторов. Активность части полосатого тела — внутренней капсулы — нарушается при некоторых психических заболеваниях, а именно — при большом депрессивном расстройстве и обсессивно-компульсивном расстройстве. Эти два расстройства связывает потеря когнитивного контроля, за который, в свою очередь, отвечает работа префронтальной коры, нейроны которых как раз и проецируются во внутреннюю капсулу. Предполагается, что стимуляция этого участка мозга может быть эффективной для лечения и депрессии, и ОКР.
Проверить это решили ученые под руководством Алика Виджа (Alik Widge) из Гарвардской медицинской школы. В их исследовании приняли участие 14 человек (12 с диагностированной депрессией и два человека с ОКР): им в область внутренней капсулы имплантировали электроды для стимуляции. Во время эксперимента участникам необходимо было найти лишнюю цифру в трехзначном числе — ту, которая отличается от остальных. Отличающиеся цифры (либо единица, либо двойка, либо тройка) соответствовали трем клавишам на клавиатуре — участнику необходимо было держать пальцы на каждой из них и нажимать соответствующую клавишу как можно быстрее. Числа появлялись на фоне негативно, позитивно или нейтрально эмоционально окрашенных изображений. Активность мозга участников (а именно — префронтальной коры) ученые измеряли с помощью ЭЭГ.
При активной стимуляции скорость участников была на 34 миллисекунды выше (p < 0,001), чем без стимуляции, что говорит о том, что влияние эмоционально окрашенных изображений на реакцию участников становится ниже при активной стимуляции — то есть когнитивный контроль был выше. Также высокий когнитивный контроль наблюдался при выполнении задания со ставками, в котором участникам предлагали получить много денег с меньшей вероятностью и сложным заданием и в два раза меньше денег — при выполнении легкого задания и с вероятностью 100 процентов. В этом случае их скорость реакции при выборе задания была выше в среднем на 60 миллисекунд (p < 0,001), что говорит о том, что они были менее импульсивны при выборе задачи и оценке рисков.
Данные ЭЭГ показали, что при улучшении когнитивного контроля вследствие стимуляции внутренней капсулы также наблюдается и повышенная активность префронтальной коры в тета-диапазоне (от 5 до 8 Герц). Интересно, что пониженная активность этого участка в тета-ритме связана не только с ухудшенной работой рабочей памяти, но также и считается одним из биомаркеров депрессивного расстройства. Ученые, таким образом, показали, что воздействовать на отдельные симптомы психических расстройств с помощью глубокой стимуляции можно и через единый центр — например, через ту же внутреннюю капсулу. В будущем также необходимо проверить, можно ли улучшить и какие-то другие когнитивные функции, а также как в этом процессе участвует регуляция уровня дофамина.
Недавно закончилось другое исследование использование глубокой стимуляции для лечения психических расстройств: в течение года ученые стимулировали медиальный пучок 16 добровольцев с резистентной депрессией и к концу смогли добиться улучшения симптомов у всех, а у нескольких человек даже произошла ремиссия.
Автор: Елизавета Ивтушок