Войти

Глубокая стимуляция мозга

19.07.2025
6 просмотров
Вопросы и комментарии

Введение

Глубокая стимуляция мозга (ГСМ) включает в себя установку электродов в глубокие структуры мозга. Ток подается на эти электроды через имплантированный источник питания, который может дистанционно контролироваться пациентом и настраиваться врачами. По сути, ГСМ можно сравнить с кардиостимулятором для мозга[1].

ГСМ используется в различных клинических условиях, преимущественно у пациентов с плохо контролируемыми двигательными расстройствами. Несмотря на эффективность, точный механизм его действия до сих пор плохо понятен[2].

ГСМ предназначена для изменения функций цепей в мозге. Она использовалась с разной степенью успеха для лечения болезни Паркинсона, дистонии, эпилепсии, обсессивно-компульсивного расстройства и даже депрессии.[3][4][5]

Тщательный отбор пациентов и целей, точное размещение электродов и послеоперационное программирование устройств ГСМ являются необходимыми условиями для достижения хорошей эффективности процедуры[2][4][5].

Анатомия

Аппаратура ГСМ состоит из электродов, имплантируемых вблизи определенных глубоких структур мозга, которые затем соединяются с прибором, подобным кардиостимулятору (пульс-генератором), имплантированным в грудную стенку, с помощью подкожного провода[6]. Параметры стимуляции затем передаются компьютером в пульс-генератор, задавая соответствующие амплитуды, частоты и ширину импульса. Общеупотребительными целями ГСМ являются субталамическое ядро (STN), внутренняя часть бледного шара (GPi) и вентральное промежуточное ядро таламуса (VIM).[7][8]

Точный механизм терапевтического эффекта глубокой стимуляции мозга остается неясным, хотя некоторые исследования показали, что высокочастотная стимуляция (HFS) в субталамическом ядре снижает частоту импульсов нейронов STN и отвечает за подавление симптомов, наблюдаемых при неврологических заболеваниях, таких как болезнь Паркинсона. [9] Однако другие исследования ГСМ и физиологические исследования выдвинули гипотезу, что конечный эффект глубокой стимуляции мозга заключается в увеличении активности целевых нейронов.[10]

На изображении справа показана реконструкция биогемисферных электродов ГСМ, которые были хирургически установлены в самую распространенную целевую структуру для лечения болезни Паркинсона, субталамическое ядро (оранжевый цвет). Другие подкорковые структуры включают в себя красное ядро (зеленый цвет), черное вещество (желтый цвет), внутреннюю (голубой цвет) и внешнюю (синий цвет) часть бледного шара и полосатое тело (красный цвет).

Показания

1.Болезнь Паркинсона[8]

  • субталамическое ядро
  • педункулопонтиное ядро
  • бледный шар (pars interna)
  • Тяжелый эссенциальный тремор
    • вентральное промежуточное ядро

2. Дистония (цервикальная дистония и поздняя дистония)[11]

  • бледный шар (pars interna)
  • Кластерные головные боли
    • гипоталамус

3. Хроническая боль[12]

  • таламус
  • периакведуктальное серое вещество

4. Нейропсихиатрические расстройства: в основном экспериментальные[2]

Значение

Глубокая стимуляция мозга (ГСМ) имеет потенциал для множества применений и была провозглашена как предоставляющая "новую жизнь для людей с болезнью Паркинсона."[13]

  • ГСМ уже получила одобрение FDA для лечения эссенциального тремора, дистонии, болезни Паркинсона и резистентного к лечению обсессивно-компульсивного расстройства. Ведутся исследования по возможному внесенному в инструкцию применению в лечении зависимости, аутизма, анорексии, тревожных расстройств и шизофрении[6].
  • ГСМ была терапевтической техникой, восстанавливающей жизнь, для тысяч пациентов с болезнью Паркинсона, у которых были серьезно нарушены двигательныя и когнитивные функции,[14] и она обещает значительно улучшить жизнь людей, страдающих другими психологическими и неврологическими расстройствами, включая обсессивно-компульсивное расстройство, депрессию, устойчивую к лечению, и синдром Туретта.[15]
  • ГСМ может за считанные секунды восстановить нормальную функцию у человека, практически парализованного из-за дефицита дофамина, искореженного неконтролируемым тремором и мышечными сокращениями. Это преобразование кажется чудесным. Однако стимуляция может вызывать неожиданные побочные эффекты, изменяя настроение, предпочтения, желания, эмоции или когнитивные способности.[1]


При нейродегенеративных двигательных расстройствах, таких как болезнь Паркинсона, возможность доставки правильной дозы стимуляции в нужное место может значительно повлиять на контроль симптомов отдельного пациента.

Последние системы ГСМ (обновление ранних систем, доступных в течение многих лет в США и Европе) одобрены в качестве дополнительного лечения для пациентов с болезнью Паркинсона, чувствительных к леводопе, для которых только леводопа недостаточна. Они одобрены для стимуляции обеих сторон субталамического ядра и внутренней части глобуса паллида, которые являются областями мозга, играющими ключевую роль в двигательной функции.

Новая система ГСМ

Генератор импульсов новой системы ГСМ стимулирует мозг с предопределенной программой мягких электрических импульсов.

  • Новое устройство основано на технологии кохлеарного импланта, которая точно стимулирует слуховые нервы для воссоздания слуха. Ранние модели, напротив, основаны на технологии кардиостимулятора.
  • Используя беспроводную технологию Bluetooth, индивидуальные программы стимуляции ГСМ могут быть точно настроены и отрегулированы по мере необходимости, чтобы учесть изменения симптомов, которые происходят по мере продвижения болезни Паркинсона, путем нацеливания на разные области мозга. Таким образом, врачи и пациенты могут работать вместе, чтобы лучше оптимизировать терапию для каждого человека[16].

По оценкам, около 208,000 устройств глубокой стимуляции мозга (ГСМ) были имплантированы для лечения неврологических и нейропсихиатрических расстройств по всему миру[17]

[18]

Ссылки

  1. ↑ 1.0 1.1 Roskies A. Могут ли вмешательства в мозг для лечения заболеваний изменить суть того, кто мы есть? [Интернет]. The Conversation. 2015 [цитируется 2023 Окт 13]. Доступно по ссылке: https://theconversation.com/do-brain-interventions-to-treat-disease-change-the-essence-of-who-we-are-45943
  2. ↑ 2.0 2.1 2.2 Gaillard F. Глубокая стимуляция мозга | Статья по радиологии | Radiopaedia.org [Интернет]. Radiopaedia. Доступно по ссылке: https://radiopaedia.org/articles/deep-brain-stimulation
  3. ↑ Volkmann J, Moro E, Pahwa R. Базовые алгоритмы программирования глубокой стимуляции мозга при болезни Паркинсона. Mov Disord. 2006;21(SUPPL. 14):284–9.
  4. ↑ 4.0 4.1 Walter BL, Vitek JL. Хирургическое лечение болезни Паркинсона. The Lancet Neurology. 2004;3(December):719–28.
  5. ↑ 5.0 5.1 Machado A, Rezai AR, Kopell BH, Gross RE, Sharan AD, Benabid AL. Глубокая стимуляция мозга при болезни Паркинсона: хирургическая техника и послеоперационное управление. Movement Disorders. 2006;21(S14):S247–58.
  6. ↑ 6.0 6.1 Fariba KA, Gupta V. Глубокая Стимуляция Мозга. [Обновлено 2023 Июл 24]. В: StatPearls [Интернет]. Treasure Island (FL): StatPearls Publishing; 2023 Янв-. Доступно по ссылке: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK557847/
  7. ↑ Shehab S, D’souza C, Ljubisavljevic M, Redgrave P. Высокочастотная электрическая стимуляция субталамического ядра возбуждает целевые структуры в модели, использующей c-fos иммуноцитохимию. Neuroscience [Интернет]. 2014;270:212–25.
  8. ↑ 8.0 8.1 Lavian H, Ben-Porat H, Korngreen A. Высокочастотная и низкочастотная стимуляция субталамического ядра индуцирует длительные изменения в субталамических и паллидных нейронах. Frontiers in Systems Neuroscience. 2013;7.
  9. ↑ Filali M, Hutchison WD, Palter VN, Lozano AM, Dostrovsky JO. Индуцированные стимуляцией ингибирования нейронной активности в субталамическом ядре человека. Exp Brain Res. 2004 Jun;156(3):274-81.
  10. ↑ Perlmutter JS, Mink JW. Глубокая стимуляция мозга. Annual Review of Neuroscience. 2006 Jul 21;29(1):229–57.
  11. ↑ Koeglsperger T, Palleis C, Hell F, Mehrkens JH, Bötzel K. Программирование глубокой стимуляции мозга для двигательных нарушений: современные концепции и стратегии, основанные на доказательствах. Frontiers in Neurology. 2019 May 21;10.
  12. ↑ Boccard SGJ, Pereira EAC, Aziz TZ. Глубокая стимуляция мозга для лечения хронической боли. Journal of Clinical Neuroscience. 2015 Oct;22(10):1537–43.
  13. ↑ Chou KL, Grube S, Patil PG, Patil P. Глубокая стимуляция мозга: Новая жизнь для людей с болезнью Паркинсона, дистонией и эссенциальным тремором. Demos Medical Publishing; 2011 Dec 21.
  14. ↑ Groiss SJ, Wojtecki L, Südmeyer M, Schnitzler A. Глубокая стимуляция мозга при болезни Паркинсона. Ther Adv Neurol Disord. 2009 Nov;2(6):20-8.
  15. ↑ Okun MS, Foote KD, Wu SS, Ward HE, Bowers D, Rodriguez RL, Malaty IA, Goodman WK, Gilbert DM, Walker HC, Mink JW, Merritt S, Morishita T, Sanchez JC. Исследование запланированной глубокой стимуляции мозга при синдроме Туретта: отказ от парадигм непрерывной глубокой стимуляции мозга. JAMA Neurol. 2013 Jan;70(1):85-94.
  16. ↑ PD news today Первый пациент в США получил новое устройство для глубокой стимуляции мозга Vercise Genus. Доступно по ссылке: https://parkinsonsnewstoday.com/2021/02/23/first-vercise-genus-deep-brain-stimulation-device-parkinsons-disease-implanted-us-patient/ (дата доступа: 19.5.2021)
  17. ↑ Vedam-Mai V, Deisseroth K, Giordano J, Lazaro-Munoz G, Chiong W, Suthana N, et al. Материалы Восьмого Ежегодного Мозгового Совета по глубокой стимуляции: достижения в области оптогенетики, этические вопросы, влияющие на исследование ГСМ, нейромодуляторные подходы для лечения депрессии, адаптивная нейростимуляция и новые технологии ГСМ. Frontiers in Human Neuroscience. 2021 Apr 19;15.
  18. ↑ Neuroscientifically Challenged | 2-минутная нейронаука: Глубокая стимуляция мозга | Доступно по ссылке: https://www.youtube.com/watch?v=tgKIbdTWq7o [Последний доступ: 11/16/2021]

Вопросы и комментарии