Исследователи заряжают мозг электричеством, чтобы решить все проблемы - от расстройств настроения до низких сексуальных желаний. Новый метод лечения на горизонте?
Однажды в сентябре прошлого года 40-летний Хайм Кэмпбелл вошел в лабораторию по исследованию мозга при Университете Нью-Мехико в Альбукерке, где исследователь прикрепил к ее голове два покрытых губкой электрода. Один был установлен над левым глазом, над префронтальной корой головного мозга, а другой - на боковой части головы, над слуховой корой. При повороте циферблата через электроды в течение 20 минут пропускали два стабильных миллиампер постоянного тока.
Кэмпбелл был первым испытуемым в клинических испытаниях метода, называемого транскраниальная стимуляция постоянным током. Ток может подавить его слуховые галлюцинации; как шизофреник, он слышал почти постоянный фоновый шум, как чаепитие, с чашками и посудой стучит и люди болтают, с тех пор как его болезнь всплыла в возрасте 15 лет. Ничто так и не могло устранить ее. Испытание потребовало, чтобы он проходил по два таких сеанса электрической стимуляции в день в течение пяти дней. Винсент Кларк, психолог и невролог Университета Нью-Мексико и один из исследователей исследования, был поражен результатами.
"Одно лечение током и ему становилось лучше, чем за всю его взрослую жизнь", - говорит Кларк. К их удивлению, шум резко снизился.
Волнение Кларка перекликается со многим на границах неврологии, и не только со слуховыми галлюцинациями. В последние годы был начат поток исследований для изучения влияния ТОК и других форм неинвазивной электрической стимуляции мозга на целый ряд заболеваний. Депрессия, мигрени, беспокойство, хроническая боль, обсессивно-компульсивное расстройство, зависимость и шум в ушах - это все условия, которые исследования показали, что может помочь контролируемая доставка тока. В Пенсильванском университете ведется работа по выяснению того, может ли такая стимуляция мозга улучшить двигательные и когнитивные нарушения после инсульта. Ученые Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе изучают, может ли это помочь женщинам модулировать или увеличить свои сексуальные желания. И это не только расстройства, которые находятся под исследованием - ученые также исследуют, может ли электрическая стимуляция помочь оптимизировать функции мозга здоровых людей, в том числе суппинг памяти, творчества и способности к обучению.
Исследователи настаивают на том, что их оптимизм оправдан, потому что он связан с появляющимися открытиями о нейропластичности, то есть способности мозга к изменениям. Нервные клетки общаются друг с другом, посылая электрические сигналы, и чем больше сигнальной активности обменивается между нервными клетками, тем сильнее становится функциональная связь между ними.
Нейронные сети, созданные по мере того, как эти связи формируются и растворяются с течением времени, лежат в основе наших самых основных функций мозга, таких как регуляция настроения и память. И в последние несколько лет исследователи начали понимать, что нарушения в таких сетях могут также объяснять психические расстройства. Считается, что неинвазивные технологии стимуляции мозга повышают или ослабляют активность в определенных областях мозга, вызывая пластичность и подталкивая нейронные сети в благоприятном направлении.
Если это так, то ученые прогнозируют, что электрическая стимуляция мозга, в силу своей способности к точности, будет работать там, где фармацевтические исправления часто терпят неудачу. "Эти технологии обеспечивают способы целенаправленного воздействия на участки мозга, которыми мы хотим манипулировать так, как лекарства никогда не могли", - говорит Марк Джордж, психиатр и научный сотрудник Медицинского университета Южной Каролины и главный редактор журнала "Стимуляция мозга".
"С помощью препаратов мы используем химические посыльные, чтобы изменить связь", - говорит Фелипе Фрэгни, невролог, который руководит лабораторией нейромодуляции в Медицинском факультете Гарвардского университета. "Здесь то же самое, но мы используем электрические вестники. Тем не менее, за исключением нескольких хорошо изученных областей применения, таких как лечение депрессии, многое еще предстоит выяснить об эффективном использовании терапевтических возможностей электричества. С установленным потенциалом, фокус сейчас заключается в том, чтобы научиться его использовать".
Электрошоковый редукс
Ученые веками увлекались идеей электричества как терапевтического средства. В 47 г. н.э. придворный врач в Римской империи лечил мигрени, прикладывая электрическую торпеду ко лбу страдающих, а к концу XVIII в. повсеместно совершались попытки вылечить все - от паралича и зубной боли до меланхолии и истерии - разрабатывались электрические препараты.
Такие подходы не заходили далеко до 1930-х годов, когда неврологи и психиатры разработали электрошоковой терапии - иначе известный как электрошок или ЭСТ - для лечения тяжелых случаев расстройства настроения. ЭСТ обеспечивает мощный, захват-индуцирующий толчок переменного тока в префронтальной коре головного мозга, и хотя это было очень спорным, потому что она может иметь значительные побочные эффекты, такие как потеря памяти и другие когнитивные нарушения, она почти повсеместно признается как эффективная и до сих пор используется для лечения глубокой депрессии.
Совсем недавно разработки в области электротерапии мозга представили то, что можно было бы считать более добрым, мягким, берет на себя электросудорожную терапию. Рассмотрим транскраниальной магнитной стимуляции, или TMS, которая включает в себя проведение магнитной катушки над головой, чтобы генерировать электрический ток в области мозга ниже. TMS была первоначально разработана в 1980-х годов, чтобы помочь отобразить нейронных функций, но исследователи, используя его чуть более десяти лет спустя начали замечать, что он повышает творческие способности, математические способности и другие когнитивные навыки. Они также начали исследовать его способность улучшать настроение, подтолкнув клинические испытания и, в 2008 году, одобрение от Управления по контролю за продуктами и лекарствами для использования в лечении клинической депрессии. Техника работает, стимулируя префронтальную кору, которая неактивна у тех, кто находится в состоянии. "Мы считаем, что она восстанавливает более правильный баланс во всей сети мозга", - говорит Коллин Лоо (Colleen Loo), клинический и исследовательский психиатр Института Черного Пса в Австралии, который изучает ее применение при расстройствах настроения.
Последующие исследования показали, что TMS может также помочь облегчить мигрени, посттравматические стрессовые расстройства, эпилепсии и других заболеваний. Тем не менее, это вряд ли идеально: Только треть пациентов с тяжелой депрессией испытывают ремиссию после терапии TMS, и только 50% излечиваются от этого вообще. Более того, большинство психиатров не имеют доступа к дорогим устройствам TMS, поэтому люди должны ездить в специальные места для лечения.
Некоторые из недостатков TMS могут быть исправлены в новой модели- TDCS, который относительный новичок в этой области. Поставка через небольшое, портативное устройство, которое стоит всего несколько сотен долларов, можно подумать о TDCS, как о младшем брате TMS, этот примерно на десять лет отстает в развитии и использует гораздо более слабый постоянный ток, эквивалентный прочности 9-вольтовой батареи, и поэтому имеет более слабый эффект. Вместо того, чтобы приводить нервные клетки в действие, техника просто подталкивает их огневой потенциал. "Это больше похоже на стимуляцию нервной системы", - говорит Рой Гамильтон, невролог из Университета Пенсильвании, который изучает влияние обеих техник на восстановление после инсульта.
Как и в случае с TMS, депрессия до сих пор была лучшей изученной и наиболее перспективным использованием ТОК, отчасти потому, что исследователи имеют хорошее представление о том, куда направлять стимуляцию. Это единообразие практики позволило собрать хорошие данные. Это, кажется, помогает до половины тех, с клинической депрессией, для которых лекарства были неудачными. Но в испытаниях для других состояний - сотни находятся в стадии разработки- записи были менее последовательными и субъектов меньше по количеству. Исследование Кларка шизофрении, например, является одним из более чем десятка пытается повторить многообещающее французское исследование с 2012 года, в котором ТОК снижает слуховые галлюцинации примерно на 30 процентов в 30 человек с шизофренией.
Несмотря на свой до сих пор экспериментальный статус, энтузиазм по поводу ТОК изобилует, и более широкая клиническая доступность может быть на горизонте: две компании, которые сейчас проводят клинические испытания, надеются, что FDA одобрит выпуск устройств ТОК медицинского класса в следующем году.
Наряду с ТОК и TMS, другое лечение, известное как стимуляция черепной электротерапии, или CES, имеет растущие позиции. Первоначально называется электросон и разработан в 1950-х годах для лечения бессонницы, CES доставляет импульсы переменного тока низкого уровня через электроды, размещенные в висках, на крошечную долю силы электросудорожной терапии. Несколько приборов CES получили одобрение FDA в 1980-х и 1990-х годах для лечения бессонницы, депрессии, беспокойства и боли. Этот подход получил поддержку в прошлом году, когда FDA отменила требование о более строгой регуляции, и сегодня это единственное устройство электрической стимуляции мозга, продаваемое непосредственно потребителям.
Чарльз Фишер является президентом компании, которая делает Фишера Уоллеса стимулятор, один из небольшой горстки устройств CES на рынке, и он утверждает, что врачи, используя его продукт отчет положительный процент успеха около 75 процентов. Но опубликованные исследования ограничены. Недавнее испытание стимулятора, финансируемое компанией Фишера и проводимое психиатрами в медицинском центре Mount Sinai Beth Israel в Нью-Йорке, показало твердые перспективы его влияния на биполярную депрессию, хотя в исследовании участвовали только 16 пациентов. Игорь Галинкер, первичный исследователь исследования, говорит, что трудно проанализировать результаты по такому небольшому количеству субъектов, но он считает, что прибор эффективен и теперь использует его в своей практике. "Мое клиническое впечатление таково, что есть подгруппа людей, которые явно выигрывают", - говорит Галынкер.
В целом, однако, исследователи не приняли CES и предостерегают, что он не был протестирован так строго, как другие методы. А тот факт, что пользователи могут неправильно выстраивать его в линию на головах или наращивать ток вверх и вниз, затрудняет оценку в неклиническом контексте. "Я уверен, что это работает, но вам нужно уточнить оптимальные параметры", - говорит Фрэгни.
Определение того, как лучше всего использовать экспериментальные типы электрической стимуляции мозга умоляет о проведении дополнительных исследований, отчасти потому, что речь идет о почти безграничных переменных. "Для каждой формы могут быть сотни, тысячи или, в конечном счете, миллионы способов ее применения", - говорит Кларк. Размер и расположение электродов, амплитуда и длительность тока, не говоря уже о комбинациях различных методов стимуляции - все это созрело для тестирования, говорит он. "Как будто каждый из них - немного другой тип лекарства, и каждое лекарство уникально". Единственное, что нужно сделать, это продолжать,- добавляет он. "И ничего не сбрасывайте со счетов, пока не поймете, что это не работает."
#исследования мозга #ТЕРАПИЯ ТОКОМ #ПСИХОЛОГИЯ