У людей с черепно-мозговыми травмами когнитивные функции, такие как память, внимание и регуляция настроения, могут стать чрезвычайно трудными. Но «не существует лечения такого рода проблем, хотя они настолько распространены», — говорит Николас Шифф, невролог из Медицинского колледжа Вейл Корнелл в Нью-Йорке.
Теперь, в небольшом исследовании людей, перенесших черепно-мозговую травму средней и тяжелой степени, пять пациентов показали лучшие результаты в тесте на внимание и обработку информации после хирургической имплантации электродов в таламус, что является ранней остановкой поступления информации через органы чувств, Шифф. и коллеги сообщают 4 декабря в журнале Nature Medicine . Участники исследования и их семьи также сообщили об улучшении своих симптомов и повседневной жизни после глубокой стимуляции мозга.
Результаты показывают, что прямая стимуляция таламуса может быть использована для лечения когнитивных нарушений, вызванных черепно-мозговыми травмами. Только в Соединенных Штатах более 5 миллионов человек живут с последствиями черепно-мозговых травм средней и тяжелой степени, часто вызванных такими обычными событиями, как падения и автомобильные аварии.
При глубокой стимуляции мозга в мозг имплантируются электроды, которые, питаемые от кардиостимулятора, используются для электрической стимуляции целевых областей мозга. Этот метод уже давно успешно используется для лечения других состояний, например, для подавления тремора, вызванного болезнью Паркинсона, или приступов эпилепсии. Совсем недавно ученые изучают его способность лечить обсессивно-компульсивное расстройство, расстройства пищевого поведения и глубокую депрессию ( SN: 21.09.23 ).
Чтобы проверить, может ли тот же подход восстановить когнитивные функции у людей с черепно-мозговыми травмами, Шифф и его коллеги набрали шесть пациентов для хирургического вмешательства и имплантации электрических устройств. Время с момента получения травм варьировало от двух до 18 лет назад.
Исследователи решили нацелиться на центральное латеральное ядро таламуса, область мозга, отвечающую за передачу информации в префронтальную и лобную кору головного мозга, которые отвечают за исполнительные функции. После тяжелой черепно-мозговой травмы «многие клетки были отключены, [и] многие клетки погибли», — говорит Шифф. По его словам, электрическая стимуляция релейного центра таламуса может восстановить эти утраченные связи.
Определив целевые области в мозгу каждого человека и имплантировав электроды, исследователи запрограммировали устройства на 12-часовой цикл включения/выключения и оптимизировали их для каждого пациента в течение двухнедельного периода. У одного пациента развилась инфекция кожи головы, и устройство было удалено. Остальные пять были подвергнуты испытанию.
Каждому пациенту давали лист бумаги с 25 кружками, каждый из которых содержал число от 1 до 13 или букву от A до L. Задача, называемая тестом на прохождение маршрута , состоит в том, чтобы нарисовать линию, соединяющую точки в возрастающем порядке, в то время как чередуя цифры и буквы: 1-А-2-В-3-С и так далее.
После получения стимуляции в течение как минимум трех месяцев пациенты сократили время, необходимое им для соединения кругов, в среднем примерно на треть. Например, одному пациенту до лечения потребовалось около 171 секунды, чтобы пройти тест, а при электростимуляции — всего около 83 секунд. Хотя исследователи подозревали, что они увидят улучшение, «вся наша группа была очень довольна и удивлена размером эффекта», — говорит Шифф.
В отдельной статье, опубликованной 18 октября в Кембриджском ежеквартальном журнале по этике здравоохранения , исследователи описали мысли участников и их семей о лечении. Пациенты стали лучше справляться с повседневными делами, такими как чтение, игра в видеоигры и просмотр телевизора, которые из-за травм были затруднены или невозможны. Один пациент сказал, что лечение сделало его «более таким, каким я был до несчастного случая». Мать еще одного рассказала исследователям: «Я вернула свою дочь, я вернула свою дочь. Это чудо.»
Подобная работа может помочь пациентам, а также решить «действительно фундаментальные вопросы фундаментальной науки о функциях человеческого мозга», — говорит Уинстон Чионг, невролог и специалист по этике из Калифорнийского университета в Сан-Франциско, который не участвовал в исследовании. По его словам, о потенциальных рисках известно достаточно, чтобы сделать лечение разумным для пациентов, но о мозге еще много неизвестного.
Поскольку теперь доказано, что глубокая стимуляция мозга безопасна и предварительно эффективна для лечения черепно-мозговых травм, Шифф планирует провести еще одно исследование с большим количеством пациентов и на более длительный срок. «Пациентов будет в пять-десять раз больше», — говорит он, — чтобы собрать информацию для еще более масштабного третьего исследования, «чтобы попытаться превратить ее в терапию».