Исследователи из Медицинского колледжа Байлора в США определили с помощью глубокой стимуляции мозга специфические сети головного мозга, которые способствуют возникновению симптомов депрессии у каждого отдельного человека.
Кроме того, они подобрали схемы их стимуляции, наиболее подходящие для пациента. Результаты клинического испытания опубликованы в журнале Biological Psychiatry.
В исследовании принял участие пациент Джон, который страдал медикаментозно устойчивой формой депрессии (TRD). Он стал первым человеком, вошедшим в клиническое испытание с использованием глубокой стимуляции мозга (DBS) для лечения TRD.
Во время операции по установке электродов в мозг пациент бодрствует, исследователям необходимо понимать, что с ним происходит при имплантации. Подход, включающий в себя записи внутричерепной электроэнцефалографии (ЭЭГ) и стимуляцию для персонализации поведения «депрессивных сетей» в мозге, проводится впервые. Также в режиме реального времени записывается реакция на устройство DBS, чтобы корректировать его работу.
«Цель нашего исследования – найти способ для персонализации лечения. Нет двух людей, у которых был бы одинаковый опыт с депрессией. Он может вызывать разное поведение, мысли и чувства от человека к человеку. Мы рассудили, что эти различия в опыте отражают различия в паттернах мозговой деятельности», — говорят исследователи.
Суть работы глубинной стимуляции мозга (DBS) заключается в передаче электрических сигналов в области мозга, куда были имплантированы электроды. Этот метод чаще всего используется при двигательных расстройствах, таких как болезнь Паркинсона, когда сигналы помогают восстановить баланс в областях мозга, регулирующих движение, чтобы уменьшить двигательные симптомы. Группа ученых из Байлора, Университета Брауна, Питтсбургского университета и Университета Кейс Вестерн Резерв разработали способ использования технологии для TRD.
Используя DBS, они смогли не только посылать сигналы в мозг, но и впервые соединить их с прямыми записями активности мозга. Ученые сосредоточились на двух областях, которые играют роль в депрессивных симптомах – надмозолистой части поясной извилины (SCC) и вентральной капсуле/вентральном полосатом теле (VC/VS). Это обосновано тем, что стимуляция SCC уменьшает негативные чувства, а стимуляция VC/VS увеличивает положительные чувства. Такой подход позволяет иметь больший контроль над симптомами депрессии и, следовательно, лучше адаптировать DBS к потребностям каждого отдельного пациента.
В первые 10 дней, проведенных в больнице, исследователи наблюдали за моделью мозговой активности Джона в различных состояниях настроения. Они были результатом естественных изменений его ощущений, но они также вызывались, например, просмотром видеоклипов со счастливым или грустным содержанием.
Далее исследователи стимулировали его мозг для выявления условий, которые приводили к моделям активности, более похожим на здоровое состояние. Они применили сотни различных схем стимуляции DBS, чтобы увидеть, как каждая из них влияет на активность мозга Джона. Затем выбрали комбинацию стимуляции мозга, которая больше всего походила на счастливые или не депрессивные паттерны мозга пациента.
«Мы не полностью полагались на то, как стимуляция заставляла Джона чувствовать себя в данный момент, так как это не всегда предсказывает, что он может почувствовать позже. Модель стимуляции, которая вызывает эмоциональную реакцию, может не сработать в дальнейшем. Мы сосредоточились на мозговой активности. Мы видели, что некоторые модели, соответствующие его счастливому состоянию, не вызывали особых эмоций, но предсказывали, что они проявятся через несколько недель или месяцев», — отмечают авторы.
В случае с Джоном удалось выявить именно такую динамику, поскольку в течение следующих недель его состояние неуклонно улучшалось. Джон использует что-то похожее на пульт дистанционного управления телевизором, которым он управляет стимуляцией. Он активирует ее во время работы с врачами и во время сеансов программирования, на которых анализируется и изучается его мозговая активность.
Ведущие исследователи подчеркивают, что реакция на устройство может быть разной для каждого человека. Другим может потребоваться больше времени, чтобы получить положительную реакцию, в то время как некоторым, возможно, потребуется лишь незначительная корректировка, чтобы достичь здорового состояния.
Таким образом, метод открывает возможность для дальнейших исследований в области лечения депрессии и сможет быть использован для разработки и совершенствования хирургической нейромодуляции широкого спектра неврологических и психиатрических расстройств.
Текст: Денис Бурляй