Электростимуляция мозга возвращает зрение после инсульта
Швейцарские учёные впервые доказали, что внешняя электрическая стимуляция мозга может значительно улучшить зрение у пациентов с гемианопсией после инсульта, открывая новые перспективы реабилитации.
Salus
Внезапная потеря зрения с одной стороны может быть не связана с полной дисфункцией одного глаза. При этом состоянии человек теряет половину поля зрения в обоих глазах, словно смотрит через очки, у которых одна половина линз затемнена. Такое нарушение называется гомонимной гемианопсией. Представьте, насколько сложнее становится выполнять повседневные задачи, если вы не видите с одной стороны: вождение автомобиля или велосипеда, чтение, занятия спортом, приготовление пищи на плите с несколькими конфорками, уход за детьми или пожилыми родственниками — всё это становится крайне неудобным или даже невозможным.
До недавнего времени эффективного лечения гемианопсии не существовало. Пациентам приходилось учиться жить с резко сниженным качеством жизни. Существовали методы терапии, но даже после месяцев нейрореабилитационных тренировок удавалось добиться лишь умеренного восстановления зрения.
Проблема заключается в том, что мозг координирует работу зрительных областей для выполнения различных функций, включая обнаружение движения. В норме эти области обмениваются информацией в идеально синхронизированных электрических ритмах — осцилляциях. Инсульт может нарушить эту синхронность, оставляя человека «полуслепым».
Однако теперь появилась надежда. В научной работе исследователей из Швейцарской федеральной политехнической школы Лозанны (EPFL) под руководством Эстель Раффин, Микеле Бевилаква и коллег было проведено плацебо-контролируемое двойное слепое клиническое исследование новой терапии, показавшее положительные результаты.
В исследовании 16 пациентов с потерей зрения после инсульта проходили два блока по 10 ежедневных тренировочных сессий, направленных на стимуляцию края их слепого поля зрения. Одновременно применялась одна из двух кросс-частотных транскраниальных альтернативных стимуляций мозга.
Результаты показали значительное улучшение зрения даже у тех, кто долгое время страдал от гемианопсии. Внешняя стимуляция мозговых осцилляций способствовала восстановлению синхронности между зрительными областями мозга. Как объясняет ведущий исследователь проекта Фридхельм Хуммель из института Neuro-X EPFL, команда использовала инновационную стратегию лечения, основанную на скоординированной бифокальной неинвазивной электрической стимуляции зрительной системы мозга, вдохновлённую естественной физиологией мозга.
Дополнительным достижением стало выявление факторов, связанных с ответом на лечение — потенциальных биомаркеров для стратификации пациентов, то есть для определения тех, кто с наибольшей вероятностью получит пользу от терапии EPFL.
В ходе исследования применялась кросс-частотная бифокальная транскраниальная стимуляция переменным током (cf-tACS) для синхронизации мозговых осцилляций между медиотемпоральной областью и первичной зрительной корой. Стимулируя эти области разными частотами электрических сигналов, учёные воспроизводили естественный паттерн коммуникации мозга. Более конкретно, cf-tACS с прямым паттерном направляла высокочастотные гамма-волны в область, чувствительную к движению, и низкочастотные альфа-волны — в первичную зрительную кору, что соответствует естественному потоку информации при зрительной обработке и помогает восстановить нарушенную коммуникацию после инсульта.
Пациенты, получавшие cf-tACS с прямым паттерном, показали значительно большее улучшение восприятия движения по сравнению с контрольной группой. Мозговое сканирование и электроэнцефалография подтвердили восстановление коммуникации между медиотемпоральной областью и первичной зрительной корой, а ЭЭГ зафиксировала улучшение синхронности между этими областями.
Хотя лабораторные улучшения были впечатляющими — некоторые пациенты отмечали измеримое расширение своих полей зрения, — реальные примеры ещё более показательны. Один из участников рассказал, что наконец смог увидеть правую руку своей жены, когда она вела машину, а он сидел рядом на пассажирском сиденье.
Зрительная тренировка, вероятно, останется важной частью лечения гемианопсии, однако исследование EPFL демонстрирует, что внешняя стимуляция мозга с помощью cf-tACS — перспективный способ улучшения зрения и, вместе с тем, качества жизни пациентов.
