Серьезная депрессия не во всех случаях отвечает на лекарственную терапию и психотерапевтические вмешательства. Тогда исследователи обращаются к альтернативным методам, включая глубокую мозговую стимуляцию — процедуру, при которой электрические импульсы воздействуют на нейронные сети, регулирующие настроение. Ученые обнаружили три тракта белого вещества, стимуляция которых ассоциирована с продолжительным улучшением самочувствия пациентов. О том, почему при таком подходе даже несколько миллиметров могут быть решающими, — в статье «Известий».

Какие мозговые связи коррелируют с улучшением состояния

Специалисты Медицинской школы Икана при больнице Маунт-Синай (Нью-Йорк) проанализировали информацию о пациентах с устойчивой к терапии тяжелой депрессией, которым была выполнена глубокая мозговая стимуляция. Итоги исследования размещены в журнале The American Journal of Psychiatry (AJP). Авторы работы выявляли тракты белого вещества, воздействие на которые сопровождалось продолжительным улучшением состояния.

Ученые определили три проводящих тракта: поясной пучок, малые щипцы, а также медиальный крючковидный пучок в сочетании с вентральным амигдалофугальным путем. Эти образования белого вещества связывают различные зоны мозга и способствуют передаче сигналов между ними. Данные свидетельствуют, что устойчивое улучшение самочувствия пациентов было ассоциировано с электрическим воздействием на указанные пути.

Хелен Мейберг, профессор нейротерапии Медицинской школы Икана при больнице Маунт-Синай

Это исследование подчеркивает важность индивидуального выбора хирургической мишени для достижения оптимальных результатов глубокой стимуляции мозга при депрессии.

Почему расположение электродов важно

Процедура глубокой мозговой стимуляции включает хирургическое размещение электродов, которые посылают регулируемые электрические импульсы в нейронные сети, ассоциированные с депрессией. Данный подход изучается как потенциальный способ поддержки пациентов, для которых традиционные методы терапии оказались недостаточно эффективными. В то же время точное позиционирование электродов по-прежнему является одной из ключевых трудностей вмешательства.

Электрический импульс влияет не только на ткани, находящиеся в непосредственной близости от электрода. Он способен также задействовать более обширные сети посредством трактов белого вещества. В связи с этим даже при почти идентичном расположении электродов у двух пациентов исходы терапии могут отличаться: стимуляция может активировать различные связи между зонами мозга.

Для выяснения того, какие конкретно тракты были задействованы в процессе терапии, исследователи применили компьютерные модели электрических полей, генерируемых электродами, а также карты нейронных связей. После этого полученные сведения сопоставили с результатами лечения участников нескольких клинических испытаний. Подобная стратегия дает возможность планировать размещение электродов не только исходя из анатомических ориентиров, но и принимая во внимание связи между различными участками мозга. Такой метод именуют выбором мишени на основе коннектома — карты структурных связей нервной системы.

У пациентов без улучшения выявили недостаточную стимуляцию одного тракта

Наиболее выраженное различие авторы выявили у больных, чье состояние не улучшилось даже через два года терапии. Во всех проанализированных клинических группах у таких пациентов отмечалась недостаточная стимуляция левого поясного пучка. Данный факт может объяснять, почему установка электродов в одной и той же зоне мозга не всегда дает одинаковые результаты.

Брайан Копелл, директор Центра нейромодуляции при больнице Маунт-Синай

Это исследование отвечает на важный вопрос о глубокой стимуляции мозга: важно не просто определить, какую область стимулировать, но и понять, какие связи внутри этой области необходимо задействовать.

Как отметил Копелл, при депрессии, являющейся сетевым расстройством, даже несколько миллиметров способны определить, попадет ли стимуляция в нужные проводящие тракты. Более прецизионный выбор цели, по мнению авторов, позволит лучше интерпретировать различия в исходах терапии и улучшить воспроизводимость процедуры.

Вместе с тем исследователи не тестировали, стало бы лучше пациентам, не ответившим на терапию, если бы электроды были перемещены для активации левого поясного пучка. Следовательно, обнаруженная закономерность дает вероятное объяснение неэффективности лечения, однако еще не подтверждает, что смена позиции электродов непременно обеспечит положительный результат.

Как итоги исследования могут сделать терапию более персонализированной

По мнению авторов, карты нейронных связей способны содействовать более точному определению позиции электродов и подбору параметров стимуляции для отдельного больного. Однако воздействие на три обнаруженных тракта само по себе не обеспечивает гарантированного улучшения. Кроме того, требуется выяснить, какие пациенты с наибольшей вероятностью отреагируют на терапию, и каким образом следует настраивать электрические импульсы в процессе лечения.

В качестве одного из ограничений работы выступило отсутствие у всех участников индивидуальных данных диффузионной МРТ о трактах белого вещества. По этой причине значительная часть анализа была выполнена с применением усредненных карт мозговых связей, а не персональных изображений каждого больного. Для группы пациентов из университета Эмори специалисты сумели сопоставить результаты обобщенных карт с данными индивидуальной визуализации и получили согласующиеся итоги. Тем не менее ценность персонализированного картирования еще предстоит оценить в будущих исследованиях.

Чхве Ки Сун, автор исследования и руководитель направления визуализации в Центре передовых терапевтических методов нейромодуляции Маунт-Синай

Наши результаты показывают, что точное воздействие на эти проводящие пути белого вещества — важнейший первый шаг к устойчивому ответу на лечение.

Очередной этап исследования подразумевает анализ структурных и функциональных характеристик мозга вдоль обнаруженных трактов. Данные сведения могут способствовать созданию более точных моделей для персонализированной настройки глубокой стимуляции, в том числе силы, частоты и продолжительности электрических импульсов. На данный момент метод по-прежнему является предметом дополнительных исследований, требующихся для подтверждения его клинической результативности.