Неинвазивная стимуляция мозга помогла восстановить зрение после инсульта

Нарушения зрения возникают примерно у трети перенесших инсульт пациентов. Наиболее частое среди них — гомонимная гемианопсия, то есть выпадение в обоих глазах одной и той же зоны поля зрения (левой или правой). Несмотря на распространенность этого нарушения, общепринятого терапевтического решения для гемианопсии все еще не существует. Долгое время считалось, что нервная система в принципе не обладает достаточной пластичностью для восстановления после повреждений такого уровня. Новые опыты с использованием интенсивных тренировочных протоколов показали возможность улучшения, однако на достижение даже умеренных результатов уходят месяцы высокой нагрузки. Для улучшения эффективности тренировочных протоколов ученые из Швейцарии и Великобритании применили неинвазивную стимуляцию мозга.

Авторы использовали свойство ритмов (колебаний электрической активности) головного мозга синхронизироваться между собой. В частности, предыдущие исследования показали синхронизацию активности гамма (>40Гц) и альфа (8-13Гц) ритмов в зрительной коре кошек, обезьян и людей. При этом высокочастотные колебания модулировались низкочастотными.

В рамках исследования авторы проводили одновременную стимуляцию зрительной коры (V1) и воспринимающей движение зоны височной доли мозга (MT). (Инсульты часто приводят к нарушению связи между этими областями.) Стимуляция переменным током проводилась транскраниально с помощью поверхностно наложенных электродов. В прямом протоколе V1 стимулировалась низкочастотным альфа-ритмом, а MT — синхронизированным высокочастотным гамма-ритмом, стимулируя передачу информации из V1 в MT. В обратном протоколе MT получала альфа-стимуляцию, а V1 — гамма-стимуляцию. Пациентов распределили случайным образом в группы прямой и обратной стимуляции.

Блок стимуляций состоял из 15 ежедневных сессий по 30 минут, которые совмещались с визуальным тренингом: участники выполняли задание на обнаружение движения, направленное на стимуляцию края слепого пятна в поле зрения. Через месяц после этого участники каждой из групп проходили стимуляцию по другому протоколу, т.е. каждый пациент должен был пройти оба блока. Всего прямой блок прошли 15 пациентов, обратный — 14.

Прямые стимуляции приводили к значимо большему увеличению площади активного зрительного поля в сравнении с обратными (среднее увеличение на 698,3 квадратных градуса против 121,9, P = 0,045). Также при прямых стимуляциях наблюдалось более выраженное улучшение способности регистрировать движение.

Анализ синхронизации ритмов показал, что прямые стимуляции улучшают альфа-гамма синхронизацию между V1 и MT на диапазонах ~100 мс и гамма-альфа синхронизацию на отрезках ~300 мс. Данный эффект наблюдался только после прямых стимуляций, причем проявлялся уже после одной сессии. Функциональная МРТ также показала улучшения связей между отделами мозга и тенденцию к структурной реорганизации (которая, однако, не достигала значимости).

Наконец, авторы составили модель на основе функциональных показателей до начала лечения, позволяющую предсказать его эффективность (R² = 0.72). Примечательно, что размер повреждений мозга, а также демографические показатели, включая время, прошедшее после инсульта, не коррелировали с эффективностью терапии.

Авторы отмечают, что метод требует дальнейших исследований, включая длительные наблюдения для определения продолжительности эффекта. Однако в будущем он может помочь в восстановлении пациентов после инсульта.

Персонализированная стимуляция мозга постоянным током повысила количество ремиссий при депрессии