Работая с коллегами из Гарвардской медицинской школы и Вюрцбурга, исследователи из Charité – Universitätsmedizin Berlin изучали использование глубокой стимуляции мозга при лечении болезни Паркисона в попытке оптимизировать эффективность лечения. В частности, они изучали, какие области мозга необходимо подключить к электроду, используемому для глубокой стимуляции мозга. Исследователи нашли способ использовать связь между мозгом (i.е. связи в головном мозге), чтобы предсказать наилучшее возможное облегчение симптомов болезни Паркинсона. Результаты, описывающие эффективный сетевой профиль глубокой стимуляции мозга, были опубликованы в журнале Annals of Neurology.
Глубокая стимуляция мозга (DBS) – это признанный метод лечения болезни Паркинсона, обычно приводящий к значительному улучшению двигательных симптомов и качества жизни. Такие симптомы, как ограничение движений, ригидность мышц или тремор, можно облегчить с помощью нейрохирургической процедуры, при которой маленькие электроды вводятся в глубокие структуры мозга. Будет ли достигнуто оптимальное облегчение симптомов, зависит от правильного размещения электрода. Между областью, окружающей имплант, и другими областями мозга можно наблюдать характерные паттерны связности. «Оптимально расположенный нейростимулятор обладает оптимальным профилем связи», – объясняет д-р. Андреас Хорн, научный сотрудник отделения неврологии и экспериментальной неврологии Шарите. «Высокая эффективность лечения связана с прочной связью между электродом DBS и определенными лобными областями мозга, такими как« дополнительная двигательная область », – говорит доктор. Рог. Эти отношения ранее не были известны.
Исследователи также смогли показать, что профиль подключения электрода можно использовать для прогнозирования степени, в которой лечение может облегчить ограничения движения пациента. Они сделали это с помощью специальной процедуры локализации электродов, разработанной в Charité в лаборатории профессора. Доктор. Андреа Кюн на протяжении нескольких лет. Процедура по-прежнему основана на точных картах связи мозга, которые были разработаны в сотрудничестве с Гарвардской медицинской школой. Исследователи использовали последовательности МРТ более 1000 испытуемых, чтобы создать «карту связности» среднего человеческого мозга. Используя оба этих метода в сочетании, можно создать профили подключения для любого электрода DBS. Используя базовые принципы из области машинного обучения, исследователям удалось создать и проверить оптимальный профиль подключения. Доктор. Андреас Хорн и его международные партнеры по исследованиям успешно обеспечили высокоточное размещение более 90 электродов DBS.
Исследователи планируют провести дальнейшие исследования, чтобы разработать индивидуальный для каждого пациента метод стимуляции мозга. Это может стать осуществимым, поскольку можно проанализировать конкретный профиль подключения пациента, используя данные обучения МРТ, даже до того, как он или она подвергнется операции по установке электродов DBS. «Было бы возможно определить оптимальное место для стимуляции еще до начала инвазивной части процедуры», – говорит д-р. Рог. «Сейчас мы находимся в процессе разработки полной процедуры для глубокой стимуляции мозга на основе подключения, которая затем должна будет пройти дальнейшие валидационные исследования.”В какой-то момент в отдаленном будущем это позволит запустить компьютерное моделирование перед использованием лечения у конкретного пациента.