Дослідження дає надію: мозкові імплантати допомогли відновитися 5 людям після травми

Вживлення електродів, що стимулюють мозок, може значно покращити когнітивні здібності людей із черепно-мозковими травмами середнього та важкого ступенів.

Дослідження, опубліковане в Nature medicine, дає проблиск надії людям, черепно-мозкові травми яких призвели до інвалідності, пише The New York Times. Через хвороби їм важко зосередитися навіть на простих завданнях, а тому нерідко доводиться звільнятися з роботи або залишати навчання.

Імплантати можуть стати першою ефективною терапією хронічних травм головного мозку, якщо пройдуть клінічні випробування, кажуть дослідники. Їхній ефект вже дослідили на п'ятьох американцях. Результати когнітивних тестів цих людей значно покращитися після вживлення їм електродів, що стимулюють мозок.

"Це перше свідчення того, що ми можемо вирішити цю проблему",  –  каже доктор Ніколас Шифф, невролог Weill Cornell Medicine у ​​Нью-Йорку, який керував дослідженням.

Джина Арата стала однією з учасників дослідження, яким вчені вживили імплантат. Після того, як у 2000-му році 22-річна дівчина пережила автомобільну аварію, вона почала постійно відчувати втому, мала проблеми з пам’яттю та не могла контролювати свої емоції. Це змусило її відмовитися від навчання на юридичному факультеті.

Через 18 років після аварії Джина Арата отримала імплант. Жінка каже, що це кардинально змінило її життя. 

"Тепер я можу бути нормальною людиною і вести розмову. Дивовижно, наскільки помітні покращення",  –  каже вона.

Доктор Шифф і його колеги багато років досліджували структуру мозку і встановили, що здатність людини зосереджуватися на завданнях залежить від мережі ділянок мозку, які пов’язані між собою довгими гілками нейронів. Вони надсилають сигнали один одному, створюючи цикл зворотного зв’язку, який підтримує активність усієї мережі.

Вчені припустили, що раптовий струс мозку (під час аварії або падіння) може розірвати деякі зв’язки в мережі. Якщо мозок серйозно пошкоджений, він може не відновитися повністю.

Дослідники визначили структуру глибоко всередині мозку, яка є важливим центром цієї мережі, – центральне латеральне ядро. Це тонкий шар нейронів, які за розміром і формою подібні до мигдалевої шкаралупи.

Людський мозок має дві такі структури – по одній у кожній півкулі. Саме вони допомагають мозку заспокоїтися вночі і активують його вранці. Дослідження доктора Шиффа показали, що стимулювання нейронів у цих областях може розбудити щура, який спить.

Ці дослідження підвищили ймовірність того, що стимуляція центральних латеральних ядер може допомогти людям з черепно-мозковими травмами відновити концентрацію та увагу.

У 2018 році вчені почали набирати волонтерів, які роками страждали від наслідків нещасних випадків. Перед тим, як встановити електроди, дослідники дали добровольцям низку тестів, щоб оцінити їхню здатність зосереджуватися та чергувати завдання. 

Наприклад, на одному з іспитів люди отримали аркуші паперу, на яких були написані літери та цифри. Вони мали якнайшвидше намалювати лінію, яка по черзі їх з’єднує.

Після операції зі встановлення імплантів добровольці ще раз пройшли ці тести – їхні результати зросли з 15 до 52%.

Доктор Шифф і його колеги планують набагато масштабніше дослідження мозкових імплантатів, адже ще не змогли встановити найкращого місця для стимуляції. Вони готують дослідження, в ході якого спробують вживити електроди в області, що називається ядром моста ніжки.