Болезнь Паркинсона долгое время оставалась сложной задачей для медицины. Традиционные методы лечения часто давали лишь временное облегчение, а пациенты страдали от постоянно меняющихся симптомов. Однако недавние технологические прорывы открывают новую эру в терапии этого заболевания. Адаптивная глубокая стимуляция мозга представляет собой новый подход, который позволяет устройству самостоятельно анализировать активность мозга и корректировать лечение в режиме реального времени. Это исследование показывает, как современная нейротехнология может кардинально изменить жизнь людей с неврологическими расстройствами.

От простых операций к умным технологиям

История лечения заболеваний мозга началась с довольно грубых методов. Хирурги попросту повреждали определенные структуры или пути в надежде «восстановить баланс», который был нарушен болезнью. Места для таких вмешательств находили методом проб и ошибок, случайными открытиями или экспериментами на животных.

Переломный момент наступил в 1987 году, когда французский нейрохирург Алим-Луи Бенабид сделал удивительное наблюдение. Во время операции он заметил, что электрическая стимуляция, которую он использовал для поиска нужного места для повреждения, давала эффекты, похожие на само повреждение. Это открытие привело к появлению нового метода лечения:

• Глубокая стимуляция мозга с помощью кардиостимулятора;
• Доставка электрических импульсов через электроды в определенных точках мозга;
• Возможность регулировки и обратимости процедуры.

С начала 2000-х годов этот метод успешно применяется для лечения запущенных стадий болезни Паркинсона. Однако до недавнего времени настройки стимулятора оставались постоянными после установки специалистом и могли изменяться только во время визитов в клинику.

Революция адаптивной стимуляции

Большинство исследователей и врачей рассматривали стимуляцию просто как регулируемый и обратимый способ повреждения тканей. Но сегодня эта область переживает революцию, которая кардинально меняет такой взгляд.

В этом году американские и европейские органы здравоохранения одобрили адаптивную глубокую стимуляцию мозга. Эта технология включает компьютер, который интерпретирует активность мозга и самостоятельно решает, когда увеличить или уменьшить амплитуду стимуляции для достижения наилучшего облегчения симптомов пациента.

Болезнь Паркинсона — сложное расстройство с колеблющимися проявлениями, которые сильно зависят от лекарств, принимаемых пациентом несколько раз в день. Для некоторых больных постоянная стимуляция хорошо контролирует симптомы, но для других она становится слишком сильной в одни моменты и недостаточной в другие.

Идеальное лечение должно включаться только тогда, когда это наиболее полезно. Принцип работы новой системы можно сравнить с термостатом, управляющим кондиционером:

1. Когда волны мозга (температура) достигают определенного порога, электронная схема управления включает стимулятор (кондиционер);
2. Это снижает интенсивность волн;
3. Когда они исчезают, стимуляция отключается до повторного появления волн.

Открытие, изменившее всё

Открытие, сделавшее возможной адаптивную стимуляцию, было совершено учеными из Университетского колледжа Лондона более двух десятилетий назад. Это произошло примерно в то время, когда первые пациенты с болезнью Паркинсона начали получать электроды в Национальной больнице неврологии и нейрохирургии Великобритании.

При записи глубокой активности мозга с помощью этих электродов вскоре после операции ученые заметили, что определенный тип мозговых волн появлялся, когда пациент прекращал принимать лекарства и его симптомы ухудшались. Волны исчезали, когда пациенты принимали медикаменты и начинали чувствовать себя лучше.

Потребовалось десятилетие дальнейших исследований, прежде чем та же команда ученых впервые попыталась использовать мозговые волны для управления стимуляцией. Первоначальная установка была громоздкой и могла использоваться только в больнице. Понадобилось еще одно десятилетие, чтобы уместить технологию в устройство размером меньше спичечного коробка, которое можно имплантировать в грудь пациента.

Новые возможности и вызовы

Возможность сделать стимуляцию мозга адаптивной дает врачам и медсестрам новые инструменты для подбора оптимального лечения каждому пациенту, но это также создает новые трудности. Даже с первоначальными фиксированными настройками врачам приходится устанавливать множество параметров для обеспечения эффективного лечения с минимальными побочными эффектами.

Адаптивная стимуляция добавляет еще один уровень сложности и требует дополнительного времени и внимания от клинической команды. При болезни Паркинсона эффекты стимуляции почти мгновенны, поэтому относительно легко увидеть, насколько хорошо работают определенные постоянные настройки.

• Адаптивные настройки должны тестироваться минимум несколько дней;
• Необходимо оценить, как система справляется с ежедневным распорядком пациента;
• Важно проанализировать взаимодействие с циклами приема лекарств.

Адаптивные стимуляторы также обладают возможностями сенсорного восприятия. Они могут записывать уровни вредных мозговых волн в течение дней и недель, чтобы клиническая команда могла их проанализировать и увидеть, насколько хорошо они контролируются.

Будущее нейростимуляции

Эти возможности являются новыми в лечении болезни Паркинсона, хотя похожие имплантируемые устройства уже годами используются кардиологами и эпилептологами (неврологами, специализирующимися на эпилепсии).

Изучение мозговых волн, записанных умными стимуляторами у пациентов с болезнью Паркинсона, открывает новые двери для понимания других заболеваний.

Многие пациенты страдают от таких проблем, как депрессия и когнитивные нарушения. Исследователи могут искать особенности в их мозговых сигналах, которые отслеживают тяжесть этих симптомов, используя инструменты искусственного интеллекта для поиска связей, слишком тонких или сложных для человеческого наблюдателя.

Параллельная ветвь исследований глубокой стимуляции мозга сосредоточена на точном картировании мозговых цепей, ответственных за различные неврологические и психиатрические симптомы. Несколько недавних исследований сообщили об успехах в лечении:

1. Депрессии;
2. Обсессивно-компульсивного расстройства;
3. Тяжелых головных болей.

Стимуляция в нужном месте в нужное время с учетом того, что делает пациент, — вот куда движется эта область. С базовой технологией, которая теперь уже создана, прогресс может быть стремительным.

Развитие адаптивной глубокой стимуляции мозга представляет собой значительный шаг вперед в лечении неврологических заболеваний. От простых хирургических вмешательств до умных систем, способных анализировать и реагировать на активность мозга в реальном времени — медицина прошла долгий путь. Новые технологии не только улучшают качество жизни пациентов с болезнью Паркинсона, но и открывают возможности для лечения множества других расстройств. Хотя внедрение этих инноваций создает определенные вызовы для медицинских специалистов, потенциальные преимущества огромны. Будущее неврологии выглядит многообещающим благодаря этим революционным достижениям в области нейростимуляции.