Исследователи разрабатывают нехирургическую технологию DBS, способную повысить точность памяти

Исследователи из Британского научно-исследовательского института деменции (DRI) разработали новую форму глубокая стимуляция мозга (DBS) это не требует хирургического вмешательства и может стать альтернативным вариантом лечения заболеваний головного мозга, таких как болезнь Альцгеймера.

Технология, основанная на временной интерференции (TI), при которой электрические поля различной частоты передаются через электроды, размещенные на голове, впервые была успешно опробована на 20 здоровых добровольцах Ниром Гроссманом (Имперский колледж Лондона, Великобритания) и Инес. Виоланте (Университет Суррея, Гилфорд, Великобритания) и команда UK DRI.

Это новое исследование, финансируемое британским фондом DRI, недавно опубликованное в журнале Природа Нейронаукипоказали, что технология TI способна фокально стимулировать гиппокамп и улучшить функцию памяти у здоровых взрослых.

Ученые надеются, что этот новый подход DBS вскоре можно будет использовать для улучшения симптомов потери памяти у пациентов с болезнью Альцгеймера без необходимости инвазивной хирургии головного мозга, и начали испытания этого метода на людях, испытывающих ранние стадии болезни.

Технология была первоначально описана командой Имперского колледжа Лондона в 2017 году и продемонстрировала, что она в принципе работает на мышах. И теперь, это недавнее исследование впервые показало, что ТИ эффективен для стимуляции глубоких областей человеческого мозга.

В ходе исследования ученые сначала использовали посмертные измерения мозга, чтобы подтвердить, что электрические поля TI могут быть удаленно фокусированы в гиппокампе. Затем они применили ТИ-стимуляцию к здоровым людям-добровольцам, пока они запоминали пары лиц и имен — процесс, сильно зависящий от гиппокампа. Используя метод визуализации, называемый функциональной магнитно-резонансной томографией (фМРТ), они показали, что стимуляция TI избирательно влияет на активность гиппокампа, вызванную задачей на запоминание. Наконец, исследователи повторили процедуру в течение более длительного периода — 30 минут, чтобы показать, что стимуляция приводит к улучшению точности памяти.

Согласно пресс-релизу британского DRI, это имеет широкое применение и позволит ученым стимулировать различные глубокие области мозга, чтобы впервые раскрыть их функциональные роли, ускоряя открытие новых терапевтических целей.

«До сих пор, если мы хотели электрически стимулировать структуры глубоко внутри мозга, нам нужно было хирургическим путем имплантировать электроды в мозг, что, конечно, несет риск для пациента и может привести к осложнениям», — сказал руководитель исследования Гроссман. «С помощью нашей новой техники мы впервые показали, что можно удаленно стимулировать определенные области глубоко внутри человеческого мозга без необходимости хирургического вмешательства. Это открывает совершенно новые возможности лечения заболеваний головного мозга, таких как болезнь Альцгеймера, которые поражают глубокие структуры мозга. Мы надеемся, что это поможет расширить доступность терапии DBS за счет резкого снижения затрат и рисков.

«Сейчас мы проверяем, может ли повторное лечение стимуляцией в течение нескольких дней принести пользу людям на ранних стадиях болезни Альцгеймера. Мы надеемся, что это восстановит нормальную активность мозга в пострадавших областях, что может улучшить симптомы ухудшения памяти».

Британская группа DRI сейчас испытывает эту технологию на людях на ранних стадиях болезни Альцгеймера. В клиническом исследовании, финансируемом Ассоциацией Альцгеймера и Фондом Билла Гейтса, участники получают несколько сеансов неинвазивной стимуляции мозга TI, чтобы проверить, может ли она быть эффективной для восстановления активности в пораженных областях мозга и улучшения симптомов потери памяти.

«Возможность избирательно воздействовать на глубокие области мозга с использованием неинвазивного подхода очень интересна, поскольку она предоставляет инструмент для исследования того, как работает человеческий мозг, и открывает возможности для клинического применения», — сказал первый автор Виоланте. «Сочетание неинвазивной визуализации и стимуляции мозга поможет нам раскрыть процессы, поддерживающие наши когнитивные функции, такие как память и обучение. Знание этих процессов и того, как их можно изменить, необходимо для разработки более эффективных индивидуальных стратегий лечения или задержки возникновения заболеваний».

Это исследование было опубликовано одновременно со вторым исследованием, проведенным исследователями из Федеральной политехнической школы Лозанны (EPFL) в Швейцарии, которые независимо подтвердили технологию TI. В исследовании EPFL исследователи использовали эту технологию для фокальной стимуляции другой глубокой области мозга, называемой полосатым телом, и улучшения функции моторной памяти у здоровых добровольцев.