Ученые из Института биомедицинских исследований Фралина Технологического института Вирджинии (Virginia Tech Fralin Biomedical Research Institute) сообщают, что применение низкоинтенсивного сфокусированного ультразвука к области глубоко внутри мозга может указать на новые способы помочь людям справиться с хронической болью.
В исследовании, опубликованном в научном журнале Neuroscience, ученые продемонстрировали эффективность использования низкоинтенсивного сфокусированного ультразвука для модуляции активности в критической области мозга, которая обрабатывает и регулирует болевые сигналы.
Ученые, в том числе первый автор Эндрю Строман (Andrew Strohman), научный сотрудник Института биомедицинских исследований Фралина Технологического института Вирджинии, обнаружили, что применение ультразвука низкой интенсивности к структуре, известной как дорсальная передняя поясная извилина, уменьшает боль, снижает реакцию организма на боль и активность мозга, связанную с болью, без необходимости инвазивных процедур, говорят исследователи.
«Это исследование указывает на неинвазивный и эффективный способ модуляции критической области мозга, участвующей в обработке боли, одновременно устраняя многие риски, связанные с хирургическими операциями», — комментирует Винн Легон (Wynn Legon), научный сотрудник Института биомедицинских исследований Фралина и автор исследования. «Оно предоставляет потенциально новые средства для модуляции активности мозга в ответ на боль, что может помочь лучше понять механизмы хронической боли и предоставить новый, инновационный терапевтический вариант, который может изменить наш подход и лечение боли в будущем».
В исследовании с участием 16 здоровых добровольцев ученые сосредоточили ультразвуковую энергию на дорсальной части передней поясной извилины, чтобы посмотреть, может ли она изменить то, как люди чувствуют боль. Чтобы проверить, изменило ли это чье-либо восприятие боли, они кратковременно нагревали кожу и измеряли восприятие боли, вариабельность сердечного ритма, реакции кожи и электрические сигналы мозга.
Данные собирались за три сеанса в три отдельных дня вместе с визитом для визуализации, состоящим из анатомической компьютерной томографии (КТ) и структурной магнитно-резонансной томографии (МРТ), чтобы точно и надежно воздействовать на эту труднодоступную область у каждого человека.
Результаты показали, что ультразвук заставил людей чувствовать меньше боли, а также изменил способ взаимодействия мозга и сердца. В целом сердце не так сильно реагировало на боль, и изменились некоторые сигналы мозга.
«Пациенты с хронической болью часто испытывают сердечно-сосудистые проблемы, которые могут либо быть причиной хронической боли, либо способствовать ее возникновению», — добавляет Легон. «Понимание этой сложной взаимосвязи имеет решающее значение, поскольку оно улучшает наше понимание механизмов боли и предполагает важность решения проблем как восприятия боли, так и здоровья сердечно-сосудистой системы».
Результаты научной работы показывают, что использование ультразвука, воздействующего на эту конкретную область мозга, может помочь уменьшить боль и изменить реакцию организма на боль.
В исследовании, опубликованном в журнале PAIN, ученые обнаружили, что звуковые волны от сфокусированного ультразвука низкой интенсивности, направленные на область мозга, называемую островковой оболочкой, также могут уменьшать восприятие боли и других эффектов.
«Это исследование предоставляет одни из первых доказательств того, что мы можем изменить три основные области деятельности: восприятие боли, мозговую активность и сердечную деятельность», — комментирует Строман. «Следующие шаги — посмотреть, как эти показатели связаны друг с другом, и изучить, как эти результаты можно применить для улучшения жизни пациентов, страдающих от хронической боли».
«Хотя за последние годы произошел огромный прогресс в использовании высокоинтенсивного сфокусированного ультразвука для создания небольших поражений в головном мозге пациентов для лечения таких расстройств, как эссенциальный тремор, а также для абляции опухолей, мы находимся в самом начале изучения использования ультразвука. Сфокусированный ультразвук низкой интенсивности мягко модулирует активность мозга и влияет на восприятие и поведение», — добавляет Майкл Фридлендер (Michael Friedlander), исполнительный директор Института биомедицинских исследований Фралина, который не участвовал в исследовании.
«Новая работа Стромана и Легона и их команды представляет собой одно из самых интересных новых достижений этого подхода», — добавил Фридлендер.
«Тот факт, что она направлена на борьбу с одним из самых изнурительных заболеваний – хронической болью, представляет собой важный шаг в этой важной развивающейся области биомедицинских исследований и дает надежду на более эффективные методы лечения, которые могут избежать нежелательных эффектов после приема многих лекарственных препаратов, используемых для лечения боли», – заключает Фридлендер.
Авторы другого исследования заявляют, что мутация генов поможет в лечении хронической боли.
