Ежегодно более 160 000 человек проходят лечение методом глубокой стимуляции мозга (DBS) (1).
DBS – это хирургическое лечение некоторых неврологических заболеваний, включая болезнь Паркинсона, эпилепсию, эссенциальный тремор и дистонию.
Предыдущие исследования также рассматривали DBS в качестве метода лечения некоторых психических расстройств, включая устойчивую к лечению депрессию, обсессивно-компульсивное расстройство (ОКР) и зависимость (2, 3, 4).
В недавнем исследовании ученые из Берлинского университета Шарите (Charité – Universitätsmedizin Berlin) обнаружили, что DBS может помочь уменьшить симптомы у людей с болезнью Альцгеймера (БА).
Исследование было недавно опубликовано в журнале Nature Communications (5).
Что такое глубокая стимуляция мозга?
DBS – это хирургическая процедура, при которой врач помещает электроды на определенную область мозга человека. Электроды в мозге соединяются проводами с электрическим генератором – похожим на кардиостимулятор – имплантированным под ключицу.
Электроды создают электрические импульсы, которые прерывают аномальные сигналы, которые может получать мозг, вызывая симптомы заболевания, такие как тремор или затрудненное движение.
«DBS нарушает информационный поток в мозге в конкретном месте стимуляции,» – пояснил доктор Андреас Хорн, доктор философии, доцент неврологии и директор отдела исследований глубокой стимуляции мозга в Центре терапии мозговых контуров при отделении неврологии больницы Brigham & Women's Hospital в Массачусетсе и ведущий автор исследования.
«Хотя это звучит негативно, обычно мы воздействуем на цепи, которые вышли из строя и несут шумную или бессмысленную информацию,» – сказал он.
Доктор Хорн добавил, что метод DBS лучше всего понятен при болезни Паркинсона, «когда шумовая сигнатура в определенном частотном диапазоне может наблюдаться в конкретной цепи в мозге».
Он пояснил, что степень шума соответствует тяжести симптомов, таких как брадикинезия (скованность в теле).
«Поражая эту цепь, мы можем снизить уровень шума, и симптомы улучшаются. На самом деле, поражение тех же участков, которые мы стимулируем с помощью DBS, приводит к аналогичному улучшению симптомов. DBS имеет аналогичный эффект – она регулирует аберрантный шум в определенных цепях мозга. Я считаю, что таким образом другие цепи меньше отвлекаются на шум в пораженной цепи, и значимая информация не будет так сильно препятствовать прохождению через эти цепи».
- Доктор Андреас Хорн, ведущий автор исследования
DBS и болезнь Альцгеймера
Новое исследование началось с наблюдения, сделанного во время канадского исследования, в котором изучалось использование DBS для лечения ожирения.
Исследователи обнаружили, что у некоторых участников исследования DBS вызывала воспоминания о детстве. Затем ученые решили, что стимуляция именно этого места в области свода головного мозга может помочь в лечении болезни Альцгеймера (6).
Свод головного мозга содержит белое вещество мозга. Предыдущие исследования связывают нейродегенерацию свода с болезнью Альцгеймера (7).
Предыдущие исследования также изучали использование DBS для стимуляции свода мозга для лечения деменции (8).
Настоящее исследование продолжило изучение этого вопроса, проанализировав данные электродов, имплантированных в ту же область свода мозга у 46 человек с легкой формой болезни Альцгеймера.
После анализа исследователи сообщили, что у большинства пациентов не наблюдалось улучшения симптомов. Однако некоторые участники «значительно выиграли» от лечения. У этих испытуемых стимулировался определенный контур в мозге, и после лечения у них наблюдались когнитивные улучшения.
Персонализация лечения болезни Альцгеймера с помощью DBS
По словам доктора Хорна, который также является руководителем отделения двигательных расстройств и нейромодуляции в отделении неврологии Берлинского университета Шарите, цель этого ретроспективного исследования – выяснить, в чем заключаются различия между участниками, у которых лечение сработало лучше, чем у других.
«Мы смогли продемонстрировать, что электроды были расположены по-разному у участников, отвечавших на вопросы лучше других – а именно, в тех случаях, когда модулировался определенный пучок в мозге, лечение оказывало наиболее сильное воздействие,» – сказал он.
Это, добавил доктор Хорн, имеет ключевое значение для понимания того, что лечение DBS не является абсолютно одинаковой процедурой для всех заболеваний.
«Это фокальная стимуляция, которая должна быть направлена на определенную структуру мозга при каждом заболевании. Например, если при болезни Паркинсона мы часто воздействуем на так называемое субталамическое ядро, то при треморе наиболее часто используется конкретное ядро в таламусе. Поскольку мишень является ключевым фактором, необходимо определить подходящую мишень для тестирования этого метода лечения при новых заболеваниях. Хотя теоретически эти мишени могут быть получены из исследований на животных, прошлое показывает нам, что чаще всего они были обнаружены случайно на людях» (9).
- Доктор Андреас Хорн, ведущий автор исследования
По словам доктора Жана-Филиппа Ланжевена, нейрохирурга и директора программы восстановительной нейрохирургии и глубокой стимуляции мозга Тихоокеанского института нейронаук при медицинском центре Providence Saint John's Health Center в Санта-Монике (Калифорния), персонализированное таргетирование – это то, куда движется эта область.
«Раньше для размещения электродов внутри мозга достаточно было посмотреть на анатомию мозга на снимках и поместить электрод в нужное место,» – объясняет доктор Ланжевен.
«Но эти исследования, где они изучают, как проходят волокна у каждого пациента, должны привести к персонализации размещения электрода в мозге. Вы сможете более точно изучить конкретные волокна и затем выбрать именно для этого пациента место, где должен находиться электрод» (10).
Д-р Ланжевен добавил, что персонализированное лечение, включающее DBS, может привести к улучшению результатов.
«Это расширит наши знания о мозге и, надеюсь, позволит найти новые варианты терапии, как в случае с болезнью Альцгеймера,» – сказал он.
Препятствия в лечении с помощью DBS
DBS уже используется для лечения таких неврологических заболеваний, как болезнь Паркинсона, так что же мешает лечению болезни Альцгеймера?
По словам доктора Ланжевена, есть две основные причины, по которым DBS не может быть широко признана в качестве потенциального метода лечения болезни Альцгеймера. Во-первых, это хирургическое вмешательство, поэтому оно считается более инвазивной и рискованной процедурой по сравнению с другими методами лечения.
«Со временем мы работали над тем, чтобы сделать операцию более минимально инвазивной –меньшие по размеру разрезы и меньше времени на восстановление,» – сказал он (11).
Вторая проблема заключается в том, что DBS включает в себя имплантируемое устройство, которое требует определенной настройки, и иногда врачи не чувствуют себя комфортно при использовании программирующих устройств, добавил д-р Ланжевен.
Сейчас производители совершенствуют программное обеспечение и программирующие устройства, делая их более интуитивными и простыми в использовании, отметил он.
Следующие шаги в исследовании DBS
Несмотря на дальнейшее совершенствование DBS, может пройти еще некоторое время, прежде чем этот метод лечения станет доступным для лечения болезни Альцгеймера.
«Испытание ADvance II в настоящее время проводится в нескольких центрах по всему миру,» – отметил д-р Хорн.
«В случае успеха, как я понимаю, это сделает весьма вероятным одобрение процедуры Управлением по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов (FDA) и получение маркировки CE. И, в свою очередь, это может сделать лечение доступным для многих пациентов, которые соответствуют критериям, для которых исследователи признали DBS полезной» (12).
Тем не менее, доктор Хорн подчеркнул, что DBS не является методом лечения нейродегенеративных заболеваний, таких как болезнь Паркинсона или Альцгеймера.
«К сожалению, болезнь будет прогрессировать, и лечение будет симптоматическим, то есть, в лучшем случае, поможет улучшить некоторые симптомы на некоторое время,» – объяснил он.
«При болезни Паркинсона у нас есть хорошие доказательства того, что это может привести к значительному продлению периода с улучшенным качеством жизни».
Экспертную проверку осуществил:
