Американские нейрофизиологи создали систему адаптивной глубокой стимуляции мозга, которая в полностью автономном режиме отслеживает перемены в работе мозга носителей болезни Паркинсона и подбирает такой режим стимуляции его работы, который максимально сильно подавляет симптомы этого заболевания.
Как передает Report, об этом сообщила пресс-служба Университета Калифорнии в Сан-Франциско (UCSF).
"Нам удалось совершить большой прорыв в создании адаптивной системы глубокой стимуляции мозга благодаря тому, что мы разработали подход, позволяющий в режиме реального времени определять остроту симптомов болезни Паркинсона. Это позволяет системе автоматически подбирать оптимальную силу стимуляции для подавления симптомов болезни", - пояснил доцент UCSF Саймон Литтл.
Ученые разработали первую автономную систему глубокой стимуляции мозга в рамках серии длительных наблюдений за работой мозга 17 добровольцев, страдавших от болезни Паркинсона. Все они согласились на операцию по имплантации электродов в глубинные регионы мозга, при помощи которых ученые отслеживали перемены в работе их нервной системы во время различных обыденных действий как при наличии стимуляции, так и при ее отсутствии.
Проведенные учеными замеры помогли им выявить характерные перемены в работе гамма-ритмов в моторной коре мозга добровольцев, а также в толще промежуточного мозга, в так называемом ядре субталамуса, которые возникали в те периоды времени, когда участники наблюдений испытывали особенно неприятные симптомы болезни. В их число входила брадикинезия - медленный отклик конечностей на желание совершить движение, дистония - непроизвольные сокращения мышц, а также другие проявления болезни Паркинсона.
Используя эти данные, исследователи создали алгоритм, который анализировал перемены в уровне активности этих двух регионов мозга и подбирал такой режим работы устройства, который позволяет избежать чрезмерно сильного возбуждения нервных клеток или недостаточно сильной их стимуляции. Работу этого алгоритма ученые проверили в ходе многомесячных наблюдений, в ходе которых добровольцы периодически получали постоянную или адаптивную стимуляцию глубинных отделов мозга.
Эти наблюдения показали, что новый подход позволил в два раза сократить продолжительность периодов, когда добровольцы испытывали самые неприятные симптомы болезни Паркинсона, в том числе брадикинезию и дистонию, и при этом адаптивная стимуляция не привела к появлению других побочных эффектов, которые часто возникают при недостаточно или чрезмерно сильной глубокой стимуляции мозга. Как надеются ученые, созданный ими подход позволит значительно улучшить качество жизни пациентов с болезнью Паркинсона, а также с другими заболеваниями, при которых нарушается работа глубинных отделов мозга.