Тяжелая депрессия не всегда поддается медикаментозному лечению и психотерапии. В таких случаях ученые изучают альтернативные подходы, в том числе глубокую стимуляцию мозга — метод, при котором электрические импульсы воздействуют на нейронные цепи, участвующие в регуляции настроения. Исследователи выявили три проводящих пути мозга, стимуляция которых связана с длительным улучшением состояния пациентов. О том, почему при таком лечении важны даже несколько миллиметров, — в материале «Известий».

Исследователи Медицинской школы Икана при больнице Маунт-Синай в Нью-Йорке изучили данные пациентов с тяжелой депрессией, устойчивой к лечению, которым проводили глубокую стимуляцию мозга. Результаты работы опубликованы в журнале The American Journal of Psychiatry (AJP). Ученые искали связи белого вещества, стимуляция которых была связана с длительным улучшением состояния.

Исследователи выделили три проводящих пути: поясной пучок, малые щипцы и медиальный крючковидный пучок вместе с вентральным амигдалофугальным путем. Эти структуры белого вещества соединяют разные участки мозга и помогают передавать между ними сигналы. Результаты показали, что устойчивое улучшение состояния пациентов было связано с воздействием электрической стимуляции на эти связи.

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.

Глубокая стимуляция мозга предполагает хирургическую установку электродов, которые передают контролируемые электрические импульсы в нейронные цепи, связанные с депрессией. Этот метод исследуют как возможный вариант помощи людям, которым не принесли достаточного облегчения стандартные методы лечения. При этом точное размещение электродов остается одной из главных сложностей процедуры.

Электрический импульс воздействует не только на ткани непосредственно рядом с электродом. Он также может затрагивать более широкие сети через проводящие пути белого вещества. Поэтому даже если электроды у двух пациентов расположены почти одинаково, результаты лечения могут различаться: стимуляция может активировать разные связи между областями мозга.

Чтобы определить, какие именно пути затрагивались во время лечения, ученые использовали компьютерные модели электрических полей, создаваемых электродами, и карты связей мозга. Затем они сопоставили эти данные с результатами лечения пациентов из нескольких клинических исследований. Такой подход позволяет планировать размещение электродов не только по анатомическим ориентирам, но и с учетом связей между участками мозга. Метод называют выбором мишени на основе коннектома — карты структурных соединений нервной системы.

Особенно заметное различие исследователи обнаружили у пациентов, состояние которых не улучшилось даже спустя два года лечения. Во всех изученных клинических группах у них наблюдалась недостаточная стимуляция левого поясного пучка. Это может объяснять, почему размещение электродов в одной и той же области мозга не всегда приводит к одинаковым результатам.

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.

По словам Копелла, при таком сетевом расстройстве, как депрессия, даже несколько миллиметров могут определять, достигнет ли стимуляция нужных проводящих путей. Более точный выбор мишени, как считают авторы, поможет лучше объяснять различия в результатах лечения и повысить воспроизводимость процедуры.

При этом ученые не проверяли, улучшилось бы состояние пациентов без ответа на лечение, если бы электроды переместили для стимуляции левого поясного пучка. Поэтому выявленная закономерность указывает на возможное объяснение неудач лечения, но пока не доказывает, что изменение положения электродов обязательно приведет к улучшению.

Авторы исследования считают, что карты связей мозга могут помочь точнее определять положение электродов и выбирать параметры стимуляции для конкретного пациента. Однако само по себе воздействие на три выявленных проводящих пути не гарантирует улучшения. Необходимо также установить, какие пациенты с большей вероятностью ответят на лечение и как следует настраивать электрические импульсы в ходе терапии.

Одним из ограничений работы стало отсутствие индивидуальных диффузионных МРТ-данных о связях белого вещества у всех участников. Поэтому значительную часть анализа проводили с использованием обобщенных карт связей мозга, а не персональных изображений каждого пациента. В группе пациентов университета Эмори исследователи смогли сопоставить результаты обобщенных карт с данными индивидуальной визуализации и получили согласующиеся результаты. Тем не менее ценность персонализированного картирования предстоит проверить в дальнейших 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.

Следующий этап работы предполагает изучение структурных и функциональных особенностей мозга вдоль выявленных путей. Это может помочь разработать более точные модели для индивидуальной настройки глубокой стимуляции, включая силу, частоту и длительность электрических импульсов. Пока же метод остается предметом дальнейших исследований, необходимых для подтверждения его клинической эффективности.