Глубокая стимуляция мозга при болезни Паркинсона — звучит как что-то из научно-фантастического фильма, где главный герой получает суперспособности после подключения к невидимым проводам. На самом деле, это не фантастика, а вполне реальная и очень серьёзная медицина. Учёные из Кёльна, Дюссельдорфа, Гарварда и Берлина собрались вместе, чтобы наконец понять, почему же эти имплантированные электроды так хорошо помогают людям с болезнью Паркинсона двигаться лучше.
Представьте себе: мозг — это оркестр, а болезнь Паркинсона — дирижёр с плохим слухом, который всё время сбивает ритм. Глубокая стимуляция мозга (DBS) — это как если бы вы подключили к этому оркестру метроном на 20-35 ударов в секунду (то есть в бета-ритме), и теперь музыканты играют синхронно.
Одним из главных героев этой истории является профессор Андреас Хорн из Кёльна — человек, который умеет разговаривать с мозгом на его языке (ну или почти). Его команда впервые смогла одновременно посмотреть и куда именно в мозгу направлена стимуляция, и как часто там «играет музыка» электрических сигналов.
Раньше было как с анекдотом: «Почему курица перешла дорогу? Чтобы попасть в другую часть мозга!» — шутка про то, что мы знали либо про место действия, либо про частоту сигнала отдельно, но не вместе.
В исследовании приняли участие пятьдесят пациентов и целых сто полушарий мозга!
Это примерно столько же людей, сколько обычно собирается на вечеринку у нейробиолога дома. Активность мозга записывали двумя способами: через имплантированные электроды DBS и магнитоэнцефалографию (MEG), которая звучит так загадочно, будто измеряет магнитные волны от мыслей о пицце. Исследователи смогли построить карту связей между глубинными структурами мозга и более поверхностными областями — словно создали навигатор для электроимпульсов.
Оказалось, что связь между субталамическим ядром (это такая маленькая часть мозга глубоко внутри) и лобными долями работает на высоких частотах бета-ритма от 20 до 35 герц.
И чем сильнее этот ритм «звучал», тем лучше пациенты двигались после установки электродов. То есть можно сказать так: если у вашего мозга есть плейлист с правильной музыкой на нужной скорости — движение становится легче! А если нет — то приходится танцевать под музыку с перебоями.
Доктор Бане Баннерс из Дюссельдорфа сравнил эту частоту с каналом связи между разными отделами мозга.
Представьте себе офисную переписку по электронной почте: когда письма приходят быстро и чётко по делу — работа идёт гладко; а если почта зависает или письма приходят с опозданием — начинается хаос. Так вот DBS помогает наладить этот «мозговой e-mail» прямо в нужном диапазоне частот.
И вот теперь учёные мечтают о том дне, когда смогут настроить эти электроды так точно для каждого пациента индивидуально, словно подбирая любимую радиостанцию на радио в машине. Особенно это актуально для тех больных Паркинсоном, у кого нынешние настройки DBS не дают желаемого эффекта. Ведь иногда кажется: лечишься ты уже много лет, а моторика всё ещё играет в прятки как котёнок со своим хвостом.
Планы у исследователей амбициозные — они хотят понять не только где и когда стимулировать мозг, но и как именно эта стимуляция меняет работу мозговых сетей внутри головы пациента.
Сейчас ведутся исследования причинно-следственных связей — другими словами: пытаются выяснить кто тут главный дирижёр в оркестре нервных импульсов.