Электростимуляция головного мозга уже давно используют для облегчения симптомов ряда неврологических и психиатрических заболеваний – начиная от эпилепсии и заканчивая приступами депрессии. Активное развитие методики тормозится нехваткой знаний об общем действии электрического тока. Объединенная группа ученых из университетов Пенсильвании и Буффало, США попыталась восполнить это пробел.

Руководитель проекта говорит: «Мы не совсем понимаем механизм стимуляции. Назначая процедуру, врач зачастую действует эмпиричным путем, не зная приоритетность воздействия при том или ином заболевании. Головной мозг представляет собой сеть связанных между собой структурных элементов со сложной системой связи. Один из вопросов, на который мы хотим найти ответ, как мозг в целом реагирует на стимуляцию отдельного региона».

В исследовании приняли участие 8 пациентов. Активность и реакции отдельных структур головного мозга регистрировалась с помощью диффузной спектральной томографии, разновидностью МРТ. Где сделать МРТ в Санкт-Петербурге? На сайте http://mrt-gid.ru/mrt/spb/ можно найти клиники Петербурга, где проводится МРТ. mrt-gid.ru — это МРТ гид, который подскажет вам, где пройти МРТ диагностику. Ученые стимулировали 83 региона в головном мозге каждого пациента. Хотя общие тенденции были одинаковые, результат воздействия был сугубо индивидуальным.

Хороший отклик получили при электростимуляции функционального скопления нейронов, ответственные за взаимосвязь коры головного мозга с белым веществом. Особенно сильная реакция была получена при стимуляции субкортикального скопления нейронов, которые играют важную роль в эмоциональной реакции, и сети пассивного режима работы мозга.

Стимуляция субкортикальной сети вызвала глобальные изменения практически во всех структурах головного мозга. Активация сети пассивного режима также привело к очагам возбуждения во многих очагах головного мозга, несмотря на ограниченную связь этого участка скопления нейронов с другими зонами. Такой отклик подтверждает гипотезу, что мозг из состояния «отдыха» может легко переходить в новое состояние для решения конкретных задач.

В то же время зона, ответственная за сенсорное восприятие, и ассоциативная зона коры головного мозга мало реагировали на стимуляцию электрическим током.

Выявленные закономерности предполагают две схемы воздействия – «широкая» активация для изменения глобальной активности мозга или точечные воздействия на определенные участки. Исследование также подтвердило важность и контролируемость процессов в нейронных сетях головного мозга.

Результаты исследования опубликованы PLOS Computational Biology.

Автор: Александр Алексеев