Глубокая стимуляция мозга (DBS) может стать эффективным методом восстановления функций верхних конечностей у пациентов, перенёсших черепно-мозговую травму или инсульт. Об этом сообщают исследователи из Медицинской школы Университета Питтсбурга (University of Pittsburgh School of Medicine), опубликовавшие результаты своего исследования в журнале Nature Communications.
Исследование на обезьянах и людях: Многообещающие результаты
Учёные провели обширные испытания на обезьянах и людях, которые показали многообещающие результаты. Эти данные могут открыть новые перспективы для клинического применения уже существующей технологии стимуляции мозга и предоставить информацию о нервных механизмах, лежащих в основе двигательного дефицита, вызванного травмой головного мозга.
Влияние паралича на качество жизни
«Паралич рук и кистей существенно влияет на качество жизни миллионов людей во всём мире», — говорит старший автор исследования, доктор Эльвира Пирондини (Elvira Pirondini) сотрудник кафедры физической медицины и реабилитации в Питтсбургском университете. «В настоящее время у нас нет эффективных решений для пациентов, перенёсших инсульт или черепно-мозговую травму, но растёт интерес к использованию нейротехнологий, которые стимулируют мозг для улучшения двигательных функций верхних конечностей».
Механизм повреждения мозга
Поражения головного мозга, вызванные серьёзной травмой или инсультом, могут нарушить связи между моторной корой головного мозга и мышцами, что приводит к дефициту движений, включая частичный или полный паралич рук.
Глубокая стимуляция мозга (DBS)
Для усиления активации существующих, но ослабленных связей исследователи предложили использовать глубокую стимуляцию мозга (DBS) — хирургическую процедуру, которая включает в себя размещение крошечных электродов в определённых областях мозга для доставки электрических импульсов, регулирующих аномальную активность мозга.
История успеха DBS
DBS произвела революцию в лечении неврологических заболеваний, таких как болезнь Паркинсона, предоставив способ контролировать симптомы, с которыми когда-то было трудно справиться только с помощью лекарств.
Новая надежда для пациентов
«DBS изменил жизнь многих пациентов. Теперь, благодаря постоянным достижениям в области безопасности и точности этих устройств, DBS изучается как многообещающий вариант, помогающий людям, пережившим инсульт, восстановить свои двигательные функции», — добавляет старший автор и хирургический руководитель проекта, Хорхе Гонсалес-Мартинес (Jorge González-Martínez), профессор и заместитель председателя нейрохирургии и директор программы эпилепсии и двигательных расстройств в Питте. «Это даёт новую надежду миллионам людей во всём мире».
Стимуляция моторного таламуса
Учёные предположили, что стимуляция моторного таламуса — структуры, расположенной глубоко в мозге и действующей как ключевой релейный узел контроля движений — может помочь восстановить движения, необходимые для выполнения повседневных задач, таких как захват предметов.
Проверка теории на обезьянах
Поскольку теория ранее не проверялась, сначала пришлось проверить её на обезьянах, которые являются единственными животными, у которых такая же организация связей между моторной корой и мышцами, как у человека.
Имплантация устройства стимуляции обезьянам
Чтобы понять механизм того, как DBS моторного таламуса помогает улучшить произвольные движения рук, а также уточнить конкретное расположение имплантата и оптимальную частоту стимуляции, исследователи имплантировали одобренное FDA устройство стимуляции обезьянам с поражениями головного мозга, влияющими на эффективность их стимуляции использовать свои руки.
Результаты стимуляции у обезьян
Как только стимуляция была включена, она значительно улучшила активацию мышц и силу хвата. Важно отметить, что непроизвольных движений не наблюдалось.
Клиническое применение у пациента
Чтобы убедиться, что процедура может принести пользу людям, те же параметры стимуляции были использованы у пациента, которому предстояло имплантировать DBS в двигательный таламус, чтобы помочь при треморе рук, вызванном травмой головного мозга в результате серьёзной автомобильной аварии, которая привела к тяжёлому параличу у человека обе руки.
Результаты стимуляции у пациента
Как только стимуляцию снова включили, диапазон и сила движений руки сразу же улучшились. Участник смог поднять умеренно тяжёлый вес, а также дотянуться, схватить и поднять чашку с питьём более эффективно и плавно, чем без стимуляции.
Будущие исследования
Чтобы помочь внедрить эту технологию большему количеству пациентов в клинике, исследователи сейчас работают над проверкой долгосрочных эффектов DBS и определением, может ли хроническая стимуляция дополнительно улучшить функцию рук у людей, перенёсших черепно-мозговую травму или инсульт.
Литература:
Nature Communications (2024). DOI: 10.1038/s41467-024-52477-1. www.nature.com/articles/s41467-024-52477-1
Невролог, мануальный терапевт, рефлексотерапевт АО «СЗЦДМ» (г. Санкт-Петербург), редактор и автор статей
Ведёт пациентов неврологического профиля с полным неврологическим осмотром, разработкой плана обследования и схемы лечения пациента (в остром периоде, на этапе реабилитации), динамическое наблюдение.
