Как электрический имплантат, внедренный в мозг, может помочь в лечении психических заболеваний

Ученым из Калифорнийского университета в Сан-Франциско удалось успешно вылечить женщину с тяжелой депрессией: они применили для лечения глубокую стимуляцию мозга с помощью вживленного имплантата. Пока это единичный случай, ученые считают, что в будущем такой метод может стать перспективным для лечения тяжелой депрессии и других психических заболеваний.

По данным Всемирной организации здравоохранения, от тяжелых форм депрессии страдает около 280 млн человек. Многие до сих пор считались неизлечимыми или трудноизлечимыми: от 10% до 30% случаев депрессии не удается вылечить при применении как минимум двух разных препаратов. Однако теперь у этих людей появилась надежда.

Созданный учеными Калифорнийского университета в Сан-Франциско (UCSF) имплантат обнаруживает определенные паттерны работы мозга, которые, по мнению ученых, связаны с развитием депрессии, и прерывает их слабыми импульсами электрического тока. Результаты исследования были опубликованы в октябре в научном журнале Nature Medicine.

Как рассказала сама пациентка, 36-летняя Сара, лечение вернуло ей «жизнь, заслуживающую того, чтобы жить». До этого она пять лет безуспешно боролась с тяжелой депрессией. «Когда мне в первый раз провели такую стимуляцию, я ощутила сильнейшую радость, и моя депрессия на мгновение показалась далеким кошмаром. Я просто громко рассмеялась. Это был первый раз за пять лет, когда я внезапно рассмеялась или улыбнулась»,— рассказывает Сара.

Сходный метод — глубокая стимуляция мозга — уже более двух десятилетий применяется при лечении болезни Паркинсона и эпилепсии, однако попытки использовать его при лечении депрессии ранее ни к чему не приводили.

Основной сложностью было обнаружение так называемой зоны депрессии — конкретных участков и паттернов в работе мозга, отвечающих за возникновение этого состояния.

Дело в том, что в случае с депрессией обычно задействованы различные взаимосвязанные участки мозга, причем у разных людей они могут отличаться.

Вот как проходил сам процесс лечения: сначала исследователи на неделю установили в мозг пациентки временный имплантат, который просто считывал широкий спектр вариантов мозговой активности, а пациентка при этом вела записи об изменении своего настроения. После этого алгоритм машинного обучения изучил эти данные и помог соотнести конкретные паттерны нейронной активности в зоне миндалевидного тела с худшими периодами в настроении Сары. Исследователи пытались воздействовать электростимуляцией на тот же участок, но это не помогло. Методом проб и ошибок ученые смогли установить другую зону мозга — переднюю часть так называемого полосатого тела — воздействие на которую с помощью слабых импульсов электростимуляции положительно повлияло на состояние пациентки.

На втором этапе исследования ученые установили в мозг пациентки постоянный электрический имплантат с крошечной батареей. Он обнаруживал активность в миндалевидном теле, связанную с депрессией, и автоматически воздействовал на нужные участки полосатого тела с помощью электростимуляции. Это происходило примерно 300 раз за день и длилось в общей сложности около 30 минут в день.

По словам Сары, эти моменты сопровождались некоторым повышением концентрации внимания и положительными эмоциями.

К настоящему времени она прожила с имплантатом больше года.

Пока метод протестирован только на одной пациентке. Сейчас ученые нашли еще двоих добровольцев, которые будут участвовать в развитии нового метода, в общей сложности в исследовании должны участвовать 12 пациентов. Ученые признают, что до широкого применения метода еще далеко, да и в будущем он будет подходить только для пациентов с тяжелыми формами психических заболеваний.

Помимо всего прочего, это дорогостоящий метод: само устройство стоит около $35 тыс.

Сложность его применения, в частности, состоит в том, что в случае с каждым пациентом нужно будет индивидуально искать те участки мозга, на которые необходимо воздействовать.

Тем не менее это большой прорыв: впервые было продемонстрировано, что паттерны работы мозга, отвечающие за развитие психических заболеваний, могут быть обнаружены, а затем на соответствующие зоны мозга можно точечно повлиять. «Ранее в психиатрии мы не могли проводить такого рода персонализированное лечение. Этот успех сам по себе является невероятным прогрессом в наших знаниях о функциях мозга, которые лежат в основе психических заболеваний»,— отмечает доцент кафедры клинической психиатрии UCSF Кэтрин Скангос, которая руководила этим исследованием. По ее мнению, «идея, что мы можем лечить симптомы в тот момент, когда они возникают,— это совершенно новый способ борьбы с самыми сложными для лечения случаями депрессии».

«Это впечатляющий шаг вперед благодаря индивидуальному характеру стимуляции,— считает и нейрофизиолог, профессор Университетского колледжа Лондона Джонатан Ройзер.— Вероятно, при испытании на других пациентах будут нужны другие места восприятия и стимуляции, потому что точные схемы работы мозга, лежащие в основе этих симптомов, видимо, отличаются у разных людей».

Яна Рождественская