Мозговые имплантаты: революция в лечении хронической боли
Хроническая боль — это боль, которая длится более трех месяцев и не проходит после заживления травмы или болезни. Это серьезная проблема, которая затрагивает миллионы людей во всем мире и снижает их качество жизни. Хроническая боль может быть вызвана разными причинами, такими как длительные заболевания, повреждения нервов или психологические факторы. Она может возникать в любой части тела и иметь разную степень интенсивности. Хроническая боль также влияет на мозг, меняя его структуру и функции.
Лечение хронической боли — сложная задача, которая требует комплексного подхода. Существующие методы лечения, такие как лекарства, физиотерапия или психотерапия, не всегда эффективны или имеют нежелательные побочные эффекты. Поэтому ученые ищут новые способы борьбы с хронической болью, один из которых — стимуляция мозга с помощью электричества.
В новом исследовании, опубликованном в журнале Nature Neuroscience, группа ученых из Калифорнийского университета в Сан-Франциско показала, что мозговые имплантаты могут выявить и уменьшить хроническую боль. Исследование было проведено на четырех пациентах, троих с болью от инсульта и одного с фантомной болью после ампутации ноги.
Мозговые имплантаты — тонкие провода с электродами на концах, которые вживляются в определенные области мозга через небольшие отверстия в черепе. Эти электроды могут как записывать активность нервных клеток (нейронов), так и подавать на них слабый ток для их стимуляции.
В этом эксперименте ученые имплантировали электроды в две области мозга: орбитофронтальную кору (ОФК) и переднюю поясную кору (ППК). ОФК — это область, которая связана с эмоциями, решениями и вознаграждением. ППК связана с вниманием, мотивацией и болевым опытом.
— нейробиолог Челси Каплан из Исследовательского центра хронической боли и усталости Мичиганского университета.

Четыре тонких провода с электродами (красные) были имплантированы в мозг участника исследования с хронической болью. Эти электроды контролируются двумя устройствами, имплантированными в верхнюю часть грудной клетки.
Прежде чем стимулировать эти области мозга, ученые должны были узнать, как хроническая боль влияет на них. Для этого они записывали активность нейронов в течение примерно трех-шести месяцев. В течение этого времени участники также оценивали свою боль по шкале от 0 до 10 от двух до восьми раз в день.
Используя сложные алгоритмы машинного обучения, ученые смогли связать оценки боли с моделями активности нейронов. Оказалось, что хроническая боль имеет свою собственную сигнатуру в мозге — уникальный набор изменений активности нейронов в ОФК и ППК. Эта сигнатура была различна для каждого человека и соответствовала его индивидуальному опыту боли.
Затем ученые проверили, можно ли уменьшить боль с помощью стимуляции этих областей мозга. Когда электроды подавали слабый ток на ОФК или ППК, двое из четырех участников сообщили об уменьшении боли на 30-40%. Это было достигнуто без серьезных побочных эффектов или изменений настроения.
Эти результаты представляют собой первый шаг к разработке новых методов лечения хронической боли с помощью мозговых имплантатов. Однако для этого потребуются дальнейшие исследования с большим количеством участников и разными типами боли.
Лечение хронической боли — сложная задача, которая требует комплексного подхода. Существующие методы лечения, такие как лекарства, физиотерапия или психотерапия, не всегда эффективны или имеют нежелательные побочные эффекты. Поэтому ученые ищут новые способы борьбы с хронической болью, один из которых — стимуляция мозга с помощью электричества.
В новом исследовании, опубликованном в журнале Nature Neuroscience, группа ученых из Калифорнийского университета в Сан-Франциско показала, что мозговые имплантаты могут выявить и уменьшить хроническую боль. Исследование было проведено на четырех пациентах, троих с болью от инсульта и одного с фантомной болью после ампутации ноги.
Мозговые имплантаты — тонкие провода с электродами на концах, которые вживляются в определенные области мозга через небольшие отверстия в черепе. Эти электроды могут как записывать активность нервных клеток (нейронов), так и подавать на них слабый ток для их стимуляции.
В этом эксперименте ученые имплантировали электроды в две области мозга: орбитофронтальную кору (ОФК) и переднюю поясную кору (ППК). ОФК — это область, которая связана с эмоциями, решениями и вознаграждением. ППК связана с вниманием, мотивацией и болевым опытом.
Активность мозга в ОФК может представлять собой надежный биомаркер хронической боли, сигнал, который может помочь врачам отслеживать реакцию на лечение и служить новыми целями для лечения
— нейробиолог Челси Каплан из Исследовательского центра хронической боли и усталости Мичиганского университета.

Четыре тонких провода с электродами (красные) были имплантированы в мозг участника исследования с хронической болью. Эти электроды контролируются двумя устройствами, имплантированными в верхнюю часть грудной клетки.
Прежде чем стимулировать эти области мозга, ученые должны были узнать, как хроническая боль влияет на них. Для этого они записывали активность нейронов в течение примерно трех-шести месяцев. В течение этого времени участники также оценивали свою боль по шкале от 0 до 10 от двух до восьми раз в день.
Используя сложные алгоритмы машинного обучения, ученые смогли связать оценки боли с моделями активности нейронов. Оказалось, что хроническая боль имеет свою собственную сигнатуру в мозге — уникальный набор изменений активности нейронов в ОФК и ППК. Эта сигнатура была различна для каждого человека и соответствовала его индивидуальному опыту боли.
Затем ученые проверили, можно ли уменьшить боль с помощью стимуляции этих областей мозга. Когда электроды подавали слабый ток на ОФК или ППК, двое из четырех участников сообщили об уменьшении боли на 30-40%. Это было достигнуто без серьезных побочных эффектов или изменений настроения.
Эти результаты представляют собой первый шаг к разработке новых методов лечения хронической боли с помощью мозговых имплантатов. Однако для этого потребуются дальнейшие исследования с большим количеством участников и разными типами боли.
Наши новостные каналы
Подписывайтесь и будьте в курсе свежих новостей и важнейших событиях дня.
Рекомендуем для вас
3700-летний вирус, спрятанный в средневековых книгах, только что убил 500 тысяч животных
Сколько еще патогенов дремлет в библиотечных хранилищах Европы и России, точно не скажет ни один ученый...
«Этого не должно происходить»: что ученые нашли в облаках Венеры
Там возможны абсолютно другие, просто невероятные формы жизни. И эксперименты это доказали...
Молилась и убивала: какой диагноз ставят Салтычихе психиатры и психологи?
Ученые говорят: феномен жестокости самой страшной помещицы России разгадан, но......
Супервспышка-1947: тогда Земля избежала триллиона бомб. Но успокоилось ли Солнце?
Астрофизики говорят, что нам очень повезло со звездой. Но шансы на глобальную катастрофу все-таки есть...
Поделили Москву на «зоны влияния»: генетики рассказали, как живут крысиные «народы» столицы
Почему московские грызуны оказались «неуязвимыми мутантами» и зачем им реки для жизни?...
Карта 1587 года и Ноев ковчег: почему место совпало с раскопками на Арарате?
Длина «судна», кстати, тоже совпала, и это не может не настораживать...
«Выстрел» прямо в Землю: астрономы обнаружили черную дыру, выбрасывающую струю в сторону нашей планеты
Ученые рассказали, как это поможет разгадать важную космическую тайну...
Камчатка 1000 лет назад: археологи заглянули в исчезнувший мир из космоса
Предков этих людей изгнало мощное извержение вулкана, но через столетия они вернулись в родные земли...
Жизнь за пределами Земли: что рассказала ученым межзвездная комета 3I/ATLAS?
Объект настолько древний, что его возраст крайне сложно представить. И это не единственная загадка пришельца из глубокого космоса...
Нашли тайную комнату в гробнице Тутанхамона: почему там может быть Нефертити?
Если гипотеза подтвердится, это будет крупнейшее археологическое открытие современной эпохи...
Астрономы поймали сигнал из космоса: пришельцы или помеха?
И почему главная проблема в том, что мы мастерски сами себе мешаем за пределами Земли?...
928 разбросанных костей в Гёбекли-Тепе: спустя 30 лет раскопок тайна древнейшего храма наконец-то раскрыта
Однако археологи признаются: от открытия им проще не стало. Напротив, все еще больше запуталось...
Черная смерть — двигатель прогресса: как эпидемия чумы в корне поменяла ход истории в Европе
Неожиданно: книгопечатание, отмена крепостного права, раскол западного христианства — это лишь немногие последствия пандемии...
Тихий океан стал вести странно: молодая вода быстро стареет, а старая, наоборот, молодеет. В чем причина?
Особенно страдает северная часть океана. Но и есть хорошая новость...
Не хуже Тутанхамона: почему сокровища забытых цариц из Ассирии поразили ученых?
Особенно загадочной оказалось гробница II, причем ее тайна до конца не раскрыта и по сей день...
Таинственные пещерные иероглифы в Мексике раскрывают давно потерянную письменность
Оказалось, что разгадки лучше всего искать не в городах, а на склонах гор в глуши...