Изследователи от Университета в Женева в Швейцария са успели да покажат, че ЕЕГ позволява прецизно изследване на активността в дълбоки области на мозъка. Отворен е начинът да се разбере работата му и подходящите лечения.

начин

Подкорковите области на мозъка, разположени в най-дълбоката му част, остават загадка. Учените знаят своята решаваща роля в двигателната, емоционалната и асоциативната дейност, като същевременно пренебрегват как работят.

Няколко сериозни заболявания са пряко свързани с тези области, като болестта на Паркинсон, синдром на Турет или обсесивно-компулсивно разстройство (OCD). Днес съществуващите лечения за регулиране и измерване на активността на подкорковите области са много инвазивни и понякога действат, без наистина да знаят как.

Изследователи от Университета в Женева (UNIGE) и Университета в Кьолн (Германия) се чудеха дали неинвазивен външен метод, електроенцефалограмата (ЕЕГ), заедно с математически алгоритми, ще измери тази мозъчна активност отвън.

За първи път те показаха, че този подход е толкова ефективен, колкото имплантирането на електроди в мозъка. Тези резултати, публикувани в списанието Nature Communications, проправят пътя за нови прецизни клинични приложения.

Дълбоки мозъчни области

Подкорковите области на мозъка, разположени в най-дълбоката му част, са много трудни за проучване и адресиране. Днес знаем, че тези области, включително таламусът и ядрото натрупване, комуникират помежду си и с кората, за да контролират двигателната, емоционалната и асоциативната активност (висше мислене), чрез електрически трептения.

„Дисфункцията на тази комуникация причинява у човека много сериозни заболявания, като синдрома на Жил Турет и OCD, който обикновено започва в юношеството, когато мозъкът завърши развитието си, или болестта на Паркинсон“, обяснява Кристоф Мишел, професор от Катедрата по фундаментална неврология на Медицинския факултет на UNIGE, в изявление.

Настоящите, силно инвазивни лечения срещу тези заболявания се основават на дълбока мозъчна стимулация чрез имплантиране на електроди в сърцето на мозъка, които се стимулират електрически от външен източник.

„Тази техника е тествана за Паркинсон, но за съжаление не работи толкова добре при ОКР и синдрома на Турет“, добавя Мартин Сийбър, изследовател в Катедрата по фундаментална неврология в Медицинското училище на UNIGE и първи автор на изследването.

Неинвазивен анализ

За да се подобрят съществуващите лечения, е необходимо да се разбере функционирането на тези подкоркови области и техния начин на комуникация. Тези заболявания обаче засягат само хората и могат да бъдат изследвани само при хора. Имплантирането на електроди е много инвазивно, поради което е необходим нов метод за увеличаване на броя на изследваните субекти.

„Естествено, ние мислим за електроенцефалограмата (ЕЕГ), която записва електрическата активност на мозъка чрез 256 електрода, поставени върху скалпа“, продължава Кристоф Мишел. Но наистина ли е възможно да се измери дълбоката мозъчна активност извън черепа?

Благодарение на тяхното сътрудничество с екипа на професор Veerle Visser-Vanderwalle, неврохирург от университета в Кьолн, изследователите на UNIGE успяха да измерват и записват електрическата активност на подкорковите области на четирима пациенти с OCD или синдром на Gilles de la Tourette, които вече са инсталирали електроди.

Успоредно с това те оборудваха същите пациенти с ЕЕГ и измерваха активността на същите тези области от повърхността. „Благодарение на математическите алгоритми, които разработихме, ние знаем как да интерпретираме точно данните, предоставени от ЕЕГ, и да кажем откъде идва мозъчната активност“, казва Мартин Сийбър. Присъда: резултатите са перфектно свързани. „Постигайки същите резултати като тези, донесени от импланти, пътят към нови прецизни лечения е отворен“.

«Сега, след като знаем, че ЕЕГ позволява прецизно изследване на подкорковите области, ние се опитваме да разберем как те комуникират помежду си и с кората, в идеята да открием причините за заболявания като синдрома на Жил дьо ла Турет и OCD «казва Мартин Сийбър.

Учените също искат да използват този метод за подобряване на текущото лечение, основано на ресинхронизация на невроните чрез много лек електрически разряд, и да ги прилагат при други заболявания като затлъстяване, пристрастяване или болест на Алцхаймер.

„И накрая, надяваме се, че в крайна сметка можем да стимулираме дълбоките области на мозъка от повърхността, благодарение на електромагнитната обработка и определено преминаваме от електродни импланти в мозъка!.