Дослідники Женевського університету (Швейцарія) змогли показати, що ЕЕГ дозволяє точно вивчати активність у глибоких ділянках мозку. Спосіб зрозуміти його роботу та відповідні методи лікування відкритий.

виявляють

Підкіркові ділянки мозку, розташовані в його найглибшій частині, залишаються загадкою. Вчені знають свою вирішальну роль у руховій, емоційній та асоціативній діяльності, ігноруючи при цьому їх роботу.

Кілька серйозних захворювань безпосередньо пов'язані з цими областями, такі як хвороба Паркінсона, синдром Туретта або обсесивно-компульсивний розлад (ОКР). Сьогодні існуючі методи регулювання та вимірювання активності підкіркових областей є дуже інвазивними і іноді працюють, не знаючи як.

Дослідники з Женевського університету (UNIGE) та Кельнського університету (Німеччина) задавались питанням, чи неінвазивний зовнішній метод - електроенцефалограма (ЕЕГ) разом з математичними алгоритмами вимірюватимуть цю мозкову активність ззовні.

Вперше вони показали, що цей метод підходу є настільки ж ефективним, як імплантація електродів у мозок. Ці результати, опубліковані в журналі Nature Communications, відкривають шлях для нових точних клінічних застосувань.

Глибокі ділянки мозку

Підкіркові ділянки мозку, розташовані в найглибшій його частині, дуже важко вивчити та вирішити. Сьогодні ми знаємо, що ці ділянки, включаючи таламус і накопичене ядро, взаємодіють між собою та з корою для управління руховою, емоційною та асоціативною діяльністю (вищим мисленням) за допомогою електричних коливань.

"Порушення функції цього спілкування викликає у людини дуже серйозні захворювання, такі як синдром Жиля Туретта та ОКР, які зазвичай починаються в підлітковому віці, коли мозок закінчує свій розвиток, або хвороба Паркінсона", - пояснює Крістоф Мішель, професор кафедри фундаментальної нейронауки. медичного факультету UNIGE, у заяві.

Сучасні, високоінвазивні методи лікування цих захворювань засновані на глибокій стимуляції мозку шляхом імплантації електродів в серце мозку, які електрично стимулюються зовнішнім джерелом.

"Ця методика протестована на паркінсонізм, але, на жаль, вона не працює так добре при ОКР та синдромі Туретта", - додає Мартін Сібер, дослідник кафедри фундаментальної нейронауки Медичної школи UNIGE і перший автор дослідження.

Неінвазивний аналіз

Для вдосконалення існуючих методів лікування необхідно розуміти функціонування цих підкіркових зон та спосіб їх спілкування. Однак ці хвороби вражають лише людей і можуть бути вивчені лише у пацієнтів-людей. Імплантація електродів є дуже інвазивною, саме тому для збільшення кількості досліджуваних потрібно новий метод.

"Звичайно, ми думаємо про електроенцефалограму (ЕЕГ), яка реєструє електричну активність мозку через 256 електродів, розміщених на шкірі голови", - продовжує Крістоф Мішель. Але чи справді можна виміряти глибоку мозкову активність поза черепа?

Завдяки співпраці з командою професора Веерле Віссер-Вандервалье, нейрохірурга Кельнського університету, дослідники UNIGE змогли виміряти та записати електричну активність підкіркових зон чотирьох пацієнтів із ОКР або синдромом Жиля де ла Турета, що вже мали електроди.

Паралельно вони оснащували цих самих пацієнтів ЕЕГ і вимірювали активність цих самих ділянок з поверхні. "Завдяки розробленим нами математичним алгоритмам ми знаємо, як точно інтерпретувати дані, надані ЕЕГ, і сказати, звідки береться мозкова діяльність", - говорить Мартін Сібер. Вирок: результати повністю співвідносяться. "Завдяки досягненню тих самих результатів, що й результати імплантації, відкривається шлях до нових точних процедур".

«Тепер, коли ми знаємо, що ЕЕГ дозволяє точно вивчити підкіркові ділянки, ми намагаємося зрозуміти, як вони спілкуються між собою та з корою, в ідеї виявити причини таких захворювань, як синдром Жиля де ла Туретта та ОКР «говорить Мартін Сібер.

Вчені також хочуть використовувати цей метод для вдосконалення сучасних методів лікування, заснованих на ресинхронізації нейронів через дуже м'який електричний розряд, і застосовувати їх до інших захворювань, таких як ожиріння, наркоманія або хвороба Альцгеймера.

"Нарешті, ми сподіваємось, що врешті-решт ми зможемо стимулювати глибокі ділянки мозку з поверхні, завдяки електромагнітній обробці, і ми точно перейдемо від електродних імплантатів у мозок!".