Несмотря на замечательную полезность при лечении двигательных расстройств, таких как болезнь Паркинсона, глубокая стимуляция мозга (DBS) сбила исследователей с толку из-за общего непонимания того, почему она работает на одних частотах и не работает на других. Теперь биомедицинский инженер из Хьюстонского университета представляет в журнале Nature Communications Biology доказательства того, что электрическая стимуляция мозга на более высоких частотах (> 100 Гц) вызывает резонирующие формы волны, которые могут успешно откалибровать дисфункциональные цепи, вызывающие симптомы движения.
«Мы исследовали модуляцию локальных потенциалов поля, вызванную электростимуляцией субталамического ядра (STN) на терапевтических и нетерапевтических частотах у пациентов с болезнью Паркинсона, перенесших операцию DBS. Мы обнаружили, что терапевтическая высокочастотная стимуляция (130-180 Гц) вызывает высокочастотные колебания (~ 300 Гц, HFO), подобные тем, которые наблюдаются при фармакологическом лечении », — сообщает Нури Инсе, доцент кафедры биомедицинской инженерии.
За последние пару десятилетий глубокая стимуляция мозга (DBS) была самым важным терапевтическим достижением в лечении болезни Паркинсона, прогрессирующего расстройства нервной системы, которое влияет на движение у 10 миллионов человек во всем мире. В DBS электроды хирургическим путем имплантируются в глубокие слои мозга, и электрические импульсы доставляются с определенной скоростью, чтобы контролировать тремор и другие инвалидизирующие двигательные признаки, связанные с заболеванием .
До сих пор процесс определения правильной частоты занимал много времени, иногда на имплантацию устройств и проверку их возможностей у пациентов уходили месяцы, причем в основном это происходило в двух направлениях. Метод Инса может сократить время до почти немедленного программирования устройств на правильных частотах.
«Впервые мы стимулировали мозг и одновременно с этим регистрировали реакцию мозговых волн, и это было ограничением в последние годы. Когда вы стимулируете электрическими импульсами, они генерируют артефакты большой амплитуды. «Маскирует нейронный отклик. С помощью наших методов обработки сигналов мы смогли избавиться от шума и очистить его», — сказал Инс. «Если вы знаете, почему работают определенные частоты, вы можете регулировать частоты стимуляции в зависимости от конкретного пациента, делая терапию более индивидуальной».
Источник: