Автоматическое обнаружение фокальных эпилептических припадков в дозорной зоне человеческого мозга

Пациенты с фокальной эпилепсией, не поддающейся лечению, остро нуждаются в альтернативных методах лечения.

В ходе пилотного исследования, впервые проведенного на людях, исследователи из Университета Алабамы в Бирмингеме определили контрольную область мозга, которая может дать раннее предупреждение до появления клинических проявлений припадков. Они также проверили алгоритм, который может автоматически обнаруживать это раннее предупреждение.

Эти два открытия предлагают возможность подавления фокального приступа эпилепсии – до того, как пациент почувствует какие-либо симптомы – посредством нейростимуляции сторожевой области мозга. Это в некоторой степени похоже на то, как имплантируемый в сердце дефибриллятор может остановить сердечную аритмию до того, как она повредит сердце.

В пилотном исследовании три пациента с эпилепсией, перенесшие операцию на головном мозге для картирования источника их фокальных приступов эпилепсии, также дали согласие на добавление исследовательского аспекта к запланированным операциям.

Когда нейрохирурги вставляли в мозг длинные тонкие игольчатые электроды, чтобы определить местонахождение грозы, вызывающей эпилептический припадок, они также осторожно расположили электроды, чтобы добавить еще одну задачу – одновременно записать электрическую активность в переднем ядре таламус.

Таламус – это структура, расположенная глубоко в головном мозге, которая хорошо связана с другими частями мозга. Таламус контролирует сон и бодрствование, поэтому его часто называют «кардиостимулятором» мозга. Важно отметить, что доклинические исследования показали, что очаговые источники приступов в коре головного мозга могут задействовать другие части мозга, чтобы вызвать приступ. Одна из таких рекрутируемых областей – переднее таламическое ядро.

Команда UAB под руководством Sandipan Pati, M.D., доцент неврологии, обнаружил, что почти все эпилептические припадки, обнаруженные у трех пациентов, которые начались в фокальных областях коры вне таламуса, также вызывали припадочную электрическую активность в переднем таламическом ядре после очень короткого промежутка времени. Важно отметить, что обе эти первоначальные электрические активности проявлялись до появления каких-либо клинических проявлений припадков.

Исследователи UAB также использовали электроэнцефалографию, или ЭЭГ, записи головного мозга пациентов, чтобы разработать и проверить алгоритм, который был в состоянии автоматически обнаруживать начало подобной судорогам электрической активности в переднем таламическом ядре.

«Это захватывающее открытие открывает путь для разработки терапии стимуляции мозга, которая может изменять активность коры головного мозга, стимулируя таламус в ответ на приступ», – сказала Пати. «Нейростимуляция таламуса, а не коры головного мозга, позволит избежать вмешательства в познание, в частности, память.”

«При эпилепсии ухудшаются различные аспекты памяти», – объяснила Пати. “Особенно долговременная память, такая как запоминание имен или запоминание событий. Распространенной причиной является то, что эпилепсия поражает гиппокамп, структуру, которая является ящиком памяти мозга.”

Пати сказала, что эти первые три пациента были технико-экономическим обоснованием, и ни у одного из пациентов не было осложнений после операций. Команда UAB теперь расширяет исследование на еще десяток пациентов, чтобы подтвердить результаты.

«Надеюсь, после того, как большая группа закончит, мы сможем рассмотреть возможность стимуляции таламуса», – сказала Пати. Этот следующий шаг будет направлен на улучшение контроля над приступами и улучшение когнитивных функций, бдительности и памяти для пациентов.

Для пациентов с эпилепсией, у которых лекарства не помогли, операция по картированию источника фокальных припадков является прелюдией к двум текущим вариантам лечения – хирургии эпилепсии с удалением части мозга или постоянной глубокой стимуляции мозга. Если исследование UAB будет успешным, глубокая стимуляция мозга будет проводиться автоматически, только когда начнется припадок, и она будет нацелена на таламус, где стимуляция может меньше влиять на память.

Технико-экономическое обоснование «Автоматическое обнаружение мезиально-височных и височно-перизильвиевых приступов в переднем таламическом ядре» опубликовано в журнале Epilepsy Research.

Самые занимательные новости