Стимуляция мозга восстанавливает зрение после инсульта.
Ученые из Федеральной политехнической школы Лозанны (École Polytechnique Fédérale de Lausanne, EPFL) разработали инновационную неинвазивную терапию стимуляции мозга для значительного улучшения зрительных функций у пациентов, перенесших инсульт и потерявших зрение после инсульта. Этот подход может предложить более эффективный и быстрый способ восстановления зрительных функций в таких случаях.
Каждый год тысячи людей, перенесших инсульт, страдают гемианопсией — состоянием, которое приводит к потере половины поля зрения («вертикальной средней линии»). Гемианопсия серьезно влияет на повседневную деятельность, такую как чтение, вождение автомобиля или просто прогулка в людном месте.
В настоящее время не существует методов лечения, которые могли бы удовлетворительно восстановить утраченные зрительные функции при гемианопсии. Большинство доступных вариантов лечения направлены на обучение пациентов тому, как адаптироваться к потере зрения, а не на его восстановление. Чтобы достичь некоторой степени восстановления, требуются месяцы интенсивных нейрореабилитационных тренировок, которые в лучшем случае приведут лишь к умеренному восстановлению.
Исследователи из Швейцарии под руководством Фридхельма Хуммеля из EPFL Neuro-X испытали новый метод лечения, который сочетает в себе тренировку зрения с мультифокальной неинвазивной стимуляцией мозга, чтобы перестроить мозговую коммуникацию и улучшить восстановление при гемианопсии.
Проблема нарушения связи между зонами мозга
Повреждение проводящих путей между первичной зрительной корой и средне-височной областью нарушает точную координацию электрических ритмов — мозг теряет синхрон, необходимый для обработки зрительной информации.
Метод лечения: поперечностная транскраниальная стимуляция переменным током (tACS)
Ученые применили методику поперечностной транскраниальной стимуляции переменным током (cross-frequency tACS). Она использует слабые токи, чтобы «перенастроить» осцилляции в разных участках мозга и восстановить их согласованную работу.
В эксперименте использовали так называемый прямой паттерн (forward-паттерн): альфа-ритм подавали на первичную зрительную кору, а гамма-сигнал — на область, отвечающую за движение. Такой режим соответствует естественному направлению визуальной обработки — «снизу вверх», от сенсорных зон к анализаторам движения. Параллельно пациенты тренировались выполнять задачу на выявление движения вблизи границы слепой зоны.
Результаты исследования
В исследование включили 16 пациентов с гемианопсией. Те, кто получил прямую стимуляцию, показали значимо лучшее улучшение восприятия движения по сравнению с контрольной группой, где ритмы подавались в обратной последовательности.
Зрительные поля расширялись именно в тех областях, которые стимулировались во время тренировок. Некоторые участники отметили практические эффекты — один пациент рассказал, что впервые после инсульта смог видеть правую руку жены, когда она сидит за рулем.
Данные электроэнцефалографии (ЭЭГ) и магнитно-резонансной томографии (МРТ) подтвердили: связь между первичной зрительной корой и средне-височной областью восстановилась, синхронизация ритмов усилилась, а активность в зоне восприятия движения выросла. Наиболее выраженный эффект наблюдали у пациентов, у которых эти пути частично сохранились — даже неполная целостность сети повысила потенциал восстановления.
Выводы и перспективы
Это исследование показывает, что воздействие на определенные участки мозга с помощью синхронизированной стимуляции, основанной на физиологии, может усилить эффект тренировки зрения. Если этот подход подтвердится в более крупных исследованиях, он может предложить более быструю и доступную терапию для людей, перенесших инсульт и страдающих гемианопсией.