Нейроинтерфейсы, создаваемые в МГУ, помогут подавлять фантомные боли

Исследование, результаты которого будут использованы при создании нейроинтерфейсов для подавления фантомных болей, провели ученые Института искусственного интеллекта МГУ им. М. В. Ломоносова в рамках проекта «Фундаментальные и прикладные нейротехнологии», 21 февраля сообщает пресс-служба университета.

Результаты работы участники проекта представили в статье «Модуляции в ЭЭГ высокой плотности при подавлении фантомной боли в конечностях с помощью нейростимуляции у пациентов с ампутированными верхними конечностями», опубликованной в журнале Cerebral Cortex.

Нейростимуляцию в медицине используют как эффективный, альтернативный фармакологическому лечению метод. Исследование ученых МГУ показало, какие процессы происходят в мозге во время нейростимуляции, а также возможность измерения полученного результата по данным электроэнцефалографии (ЭЭГ) для последующей корректировки лечения.

Фантомные боли, мучительные и стойкие ощущения в несуществующей ампутированной конечности, являются серьезной проблемой для людей, потерявших руку или ногу в результате травмы, и даже тех, которые родились без них.

В настоящее время такие боли купируют с помощью различных препаратов, блокирующих болевые сигналы в центральных и специальных отделах мозга. С этим хорошо справляются опиоиды, но тут возникает другая проблема — привыкание, т. е. снижение эффективности и развитие зависимости.

Кроме того, существующее индивидуальное восприятие боли у пациентов разнится настолько, что универсального анальгетика для помощи всем страдающим просто нет.

Руководитель проекта «Фундаментальные и прикладные нейротехнологии» профессор МГУ Михаил Лебедев рассказал о решаемой его научной командой задаче:

«После ампутации конечности возникает фантомная боль — конечность остается на карте мозга, но на нее поступают неправильные сигналы, интерпретируемые как боль. Медикаментозное лечение не всегда эффективно, поэтому необходимо искать новые методы лечения фантомной боли. Здесь многообещающей терапией является нейростимуляция, которая, как уже показано, действует».

Исследуя проблему фантомной боли, ученые МГУ собрали и проанализировали данные высокоплотной ЭЭГ у трех пациентов с такой болью. Для подавления этой нейропатической боли исследователи использовали стимуляцию периферических нервов (инвазивную и неинвазивную), а также инвазивную, т. е. с вживлением электродов, стимуляцию спинного мозга.

Анализ данных ЭЭГ при стимуляции показал изменения пространственно-спектральных характеристик ЭЭГ в тета-, альфа- и бета-диапазонах у всех пациентов. При этом эти изменения были индивидуальными у каждого пациента.

Полученные результаты лягут в основу разработки двунаправленных нейроинтерфейсов для подавления фантомных болей. Нейрокомпьютерный интерфейс (интерфейс «мозг — компьютер») представляет собой систему для обмена информацией между мозгом и электронным устройством.

Если в однонаправленных интерфейсах такие устройства либо принимают сигналы от мозга, либо посылают их ему, то двунаправленные интерфейсы организуют взаимный обмен информацией между мозгом и внешним устройством.

Предполагается, что в будущем такие интерфейсы будут применяться и в медицинских учреждениях, и у пациента на дому. Создание новых технологий и методик нейростимуляции и изучение их эффективности и безопасности позволит улучшить лечение фантомных болей, повысив качество жизни пациентов.