Ученые разработали новый метод диагностики заболеваний мозга

Содержание

Краткий экскурс в анатомию центральной нервной системы

Головной мозг человека сложно устроенный орган, отвечающий за работу всего организма. В строении мозга прослеживается чёткая иерархичность, что позволяет эффективно работать всему организму. В составе центральной нервной системы можно выделить несколько основных частей:

Кора больших полушарий – отвечает за высшую нервную деятельность, т.е. мыслительные процессы, речь, память, письмо, слух и многие другие функции.
Подкорковые структуры, формирующие средний мозг. Средний мозг отвечает за первичные рефлекторные звенья и формирование безусловных рефлексов.
Мост – связующее звену между всеми отделами центральной нервной системы и корой больших полушарий.
Мозжечок. Находится в нижней затылочной части головы и отвечает за координации человека в пространстве.
Продолговатый мозг – связывает головной мозг со спинным и является его продолжением. В продолговатом мозге находятся жизненно важные центры: сосудодвигательный и дыхательный.

Диагностика с ИИ

Эффективность борьбы с заболеванием Альцгеймера напрямую зависит от своевременного выявления болезни. Американская компания C. Light Technologies начала применять с этой целью искусственный интеллект, который позволяет поставить диагноз с помощью исследования сетчатки глаза. Технология UCSF отслеживает изменения в движении глаз для выявления самой ранней стадии заболевания. Движение глаз используются для быстрой оценки состояния мозга.

Аппарат C. Light Technologies

(Фото: clighttechnologies.com)

Программу разработки поддержали Билл Гейтс, семья Долби, Джефф Безос и другие. Готовый продукт стоимостью не дороже $15 тыс. должен выйти на рынок к 2023 году.

Чего ждать в будущем

Компания Leucadia Therapeutics, которая специализируется на болезни Альцгеймера, работает над созданием более быстрой и эффективной терапии. Там придерживаются теории о том, что накопление амилоидов происходит в мозге из-за отказа системы фильтрации. Спинномозговая жидкость переносит белки для последующей переработки в другие места в теле, но используемые при этом метаболические пути с возрастом нарушаются, заявляют в Leucadia.

Теория развития болезни Альцгеймера от Leucadia Therapeutics

Еще одно перспективное направление, которое должно помочь людям с болезнью Альцгеймера, — это имплантаты для непосредственного введения лекарства в мозг. Их разрабатывает команда из Массачусетского технологического института.

Между тем, международная исследовательская группа под руководством ученых из Гонконгского университета науки и технологий разработала стратегию с использованием технологии редактирования генома всего мозга, которая может снижать патологии болезни Альцгеймера. Метод может быть полезен для пациентов с генетической предрасположенностью к заболеванию, так как он позволит «отредактировать» геном и предотвратить болезнь. Пока этот метод испытали на мышах, и он демонстрировал эффективное снижение амилоидов на протяжении шести месяцев.

В свою очередь, Теодор Бергер из Университета Южной Калифорнии еще в начале 2000-х годов создал один из первых протезов гиппокампа — области мозга, которая отвечает за переход кратковременной памяти в долговременную. В 2017 году начались эксперименты на людях с вживленными в мозг электродами: 20 добровольцев решали задачи на запоминание благодаря стимуляции мозга. В последнем исследовании говорится, что показатель запоминания вырос до 35–37%. Если дальнейшие испытания будут удачными, то устройства смогут использовать для частичного или даже полного восстановления памяти.

Пути борьбы с Альцгеймером

Имеющиеся данные свидетельствуют о том, что обучение и активная профессиональная деятельность, а также досуг снижают риск развития болезни Альцгеймера и дают отсрочку в появлении симптомов.

Физические упражнения также полезны для уменьшения выраженности симптомов у людей с болезнью Альцгеймера.

Повышенный уровень сахара в крови в течение длительного времени может повредить нервы и вызвать проблемы с памятью. Для людей с риском развития болезни Альцгеймера разработали диету с содержанием ненасыщенных жирных кислот, антиоксидантов, витаминов E, C и флавоноидов, витаминов B и D.

Музыкальная терапия эффективна для уменьшения поведенческих и психологических симптомов.

Вмешательства, ориентированные на эмоции, включают терапию воспоминаниями, терапию валидации, поддерживающую психотерапию, сенсорную интеграцию и терапию имитации присутствия.

Терапия воспоминаниями включает в себя обсуждение прошлого опыта индивидуально или в группе, с помощью фотографий, предметов домашнего обихода, музыки и звукозаписей или других знакомых предметов.
Терапия имитации присутствия основана на теориях привязанности и включает воспроизведение записи с голосами ближайших родственников человека с болезнью Альцгеймера.
Валидационная терапия работает на принятии реальности и личной правды о чужом опыте.
Сенсорная интеграция означает применение упражнений для стимулирования органов чувств.

Также используется когнитивно-ориентированное лечение, целью которого является сокращение когнитивных нарушений. Оно использует ориентацию на реальность: предоставление человеку информации о времени и месте, помощь в его понимании своего места и окружения.

Лечение, ориентированное на стимуляцию чувств, включает искусство, музыку и терапию домашними животными, а также упражнения и другие виды активности.

Футурология

«Против часовой стрелки»: как биологи пытаются найти таблетку от старости

Перспективные препараты

Летом 2021 года Управление по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов (FDA) США одобрило применение первого за 20 лет нового препарата от болезни Альцгеймера. Разработанный кембриджской компанией Biogen препарат «Адуканумаб» призван замедлить развитие болезни, разрушив скопления амилоидных бляшек в мозге. Это отличает его от других препаратов, которые лишь замедляют течение болезни или облегчают ее симптомы.

В свою очередь, американская биотех-компания Neuraly разрабатывает новые лекарства, которые могут радикально улучшить и продлить жизнь людей, страдающих от болезни Альцгеймера и других нейродегенеративных расстройств. В 2020 году FDA выдало ей разрешение на проведение второй фазы клинических испытаний препарата NLY01. Его первые результаты ожидаются к концу 2023 года.

Препарат NLY01 изначально был разработан исследователями из Университета Джонса Хопкинса. Он работает путем активации белка, который вырабатывают иммунные клетки в головном мозге. Этот белок помогает контролировать воспаления нейронов мозга. Считается, что именно они вызывают развитие множества неврологических заболеваний, включая болезнь Альцгеймера и боковой амиотрофический склероз (БАС). Доклинические исследования показали, что NLY01 может уменьшать их и облегчать симптомы болезней.

Реабилитация в VR

Пациентам с болезнью Альцгеймера предлагают пройти тренинги в VR, в ходе которых им дают простые игровые задания в разнообразных условиях. Их могут попросить сварить кофе на виртуальной кухне, выбрать продукты в супермаркете или пройти эвакуацию при имитации пожара. Использование виртуальной реальности позволяет добиться улучшений пространственной и эпизодической памяти, внимания, а также более точного выполнения повседневных задач.

Ученые из центра исследований мозга Neuroscape Калифорнийского университета разработали первую в своем роде видеоигру в виртуальной реальности, которая поможет улучшить память у пожилых людей. В игроки надевают на голову шлем виртуальной реальности и перемещаются по «окрестностям», выполняя поручения все большей сложности из 42 уровней.

Презентация Labryinth-VR

В 2021 году компания Akili Interactive, основанная биотехнологическим бостонским гигантом PureTech Health, получила разрешение на рецептурное приложение для лечения острых и хронических когнитивных расстройств с помощью видеоигр. Изначально игра EndeavorRx предназначалась для терапии детей с синдромом дефицита внимания, однако теперь ее хотят применять и для пациентов с возрастными когнитивными расстройствами. В ходе игры нужно управлять аватаром инопланетянина с помощью подсказок на экране. При этом приложение отслеживает движения пациента и адаптирует к ним игру.

Кроме того, исследования показывают, что болезнь Альцгеймера можно выявить на ранних этапах еще до появления первых симптомов, если попросить человека пройти задания в VR-шлеме. Ученые задействовали внутреннюю платформу музея виртуального планирования действий (VAP-M) для постановки задач перед испытуемыми. Такой способ диагностики оказался на 100% эффективным.

Чем занимается нейрофизиолог?

Нейрофизиолог – это специалист, который будучи одновременно и медиком, и аналитиком, собирает и интерпретирует данные нейрофизиологического обследования, чтобы поставить пациенту точный диагноз и рекомендовать оптимальный вариант лечения.

С помощью различных инструментальных методов врач-нейрофизиолог определяет степень и характер поражения нервной системы больного, анализируя такие функции, как зрение, слух, осязание, обоняние, объем и координация движений, электрическая активность головного мозга и мышечных клеток.

Нейрофизиологические исследования позволяют провести точную диагностику, что очень важно при симптоматике, характерной для различных патологий. Так, головная боль может свидетельствовать как о повышенном внутричерепном давлении, так и о наличии сосудистых изменений или опухолевом процессе в головном мозге

Значение нейрофизиологических исследований для диагностики заболеваний неврологического и иного профиля трудно переоценить.

Как проявляется старение мозга

В зрелом возрасте защитные механизмы уже не успевают исправлять сбои в нервных клетках, поэтому после 30–35 лет появляются первые признаки возрастных изменений — снижается объем оперативной памяти, которая отвечает за запоминание актуальных действий и событий. Например, человек может забыть, где оставил припаркованную машину, купить некоторые продукты из списка покупок или что делал сегодня утром.

Старение мозга означает, что у пожилых людей замедляются когнитивные процессы. Но это замедление некритическое — здоровые пожилые люди без нервных и психических болезней тоже запоминают номера телефонов, номерные знаки или место, где оставили ключи от двери, но для восстановление событий из памяти им нужно больше времени, чем молодым.

С возрастом у пожилых уменьшается объем накопленных знаний, начинают пропадать события из автобиографической памяти. При этом процедурная память, которая отвечает за хранение информации о навыках, практически не нарушается. Например, если юноша когда-то научился ездить на велосипеде или водить машину, то в пожилом возрасте он не забудет, как управлять транспортом, но может забыть, по какой дороге добирался в училище, как звали первого начальника на работе или как называется столица Германии. То же касается мышечной памяти: навыки, например, игра на музыкальном инструменте или умение танцевать, закрепляются практически до конца жизни.

У пожилых людей снижается концентрация внимания. С возрастом становится все труднее сконцентрироваться на задаче или сосредоточиться на разговоре в шумном месте. Также снижается способность к разделению внимания. Если в молодости возможно одновременно готовить ужин и внимательно слушать играющее на фоне радио, то в пожилом возрасте это сделать уже труднее — нужно больше сил, чтобы выполнять несколько дел одновременно.

Свет и звук

Американская Cognito Therapeutics в 2021 году получила одобрение FDA на применение световой и звуковой терапии болезни Альцгеймера. Компания заявляет, что использование мигающих огней и звуков с определенной частотой стимулирует электрическую активность мозга и может помочь в лечении, активизируя нейроны.

Система стимуляции Cognito GammaSense напоминает стробоскоп. Она встроена в пару непрозрачных очков, которые носят с наушниками. Ежедневное применение устройства показало положительный эффект у подопытных мышей, включая уменьшение числа амилоидных бляшек в мозге.

Частота света и звука синхронизируется с гамма-волнами мозга, связанными с памятью, вниманием и общей когнитивной функцией. Исследователи компании убедились, что при настройке на частоту около 40 Гц можно запустить активность клеток мозга, которые играют ключевую роль в иммунной защите центральной нервной системы

В первом исследовании приняли участие 76 взрослых в возрасте от 50 лет и старше с легкой или средней степенью болезни Альцгеймера и другими формами когнитивных нарушений. Cognito сообщает, что у 33 пациентов, получивших гамма-частотную терапию, наблюдалось снижение ухудшения памяти и когнитивных функций на 83% по сравнению с 20 пациентами, которые получали фиктивную стимуляцию. У 30 пациентов выявили снижение атрофии мозга на 61% по сравнению с 19 испытуемыми в фиктивной группе.

Пациентка с когнитивным нарушением вошла в фокус-группу тестирования светозвуковой терапии

Виды нейрофизиологических исследований

Клиника «МедикСити» может вам предложить следующие виды исследований нейрофизиологии мозга:

ЭЭГ (реоэнцефалография);
РЭГ (электроэнцефалография);
ЭНМГ (электронейромиография);
Эхо-ЭГ (эхоэнцефалография)

ЭЭГ

С помощью электроэнцефалографии возможно проводить проверку функций центральной нервной системы, а также анализировать функциональные и органические поражения головного мозга.

ЭЭГ может использоваться для диагностики эпилепсии, опухолей, воспалительных и сосудистых заболеваний мозга, различных травм. Показания при исследовании ЭЭГ могут быть различны, среди них — припадки, судороги, хождение и говорение в процессе сна. Данное исследование в нейрофизиологии рекомендуется при отравлении ядами с нейротоксическим действием, при черепно-мозговых травмах.

Электроэнцефалография — единственное исследование, которое может проводиться, даже если больной находится в бессознательном состоянии.

Электроэнцефалография (ЭЭГ)

РЭГ

Основная задача реоэнцефалографии — выявление причин сосудистой патологии головного мозга. РЭГ помогает изучать церебральный кровоток — за счет регистрации колебаний электрического сопротивления тканей головного мозга при пропускании через них слабого тока высокой частоты.

РЭГ — абсолютно безопасное и безболезненное исследование. Опытный нейрофизиолог может порекомендовать его как при пониженном, так и при повышенном артериальном давлении, а также при атеросклерозе сосудов головного мозга, головных болях и мигренях.

ЭНМГ

Электронейромиография призвана исследовать степень и функцию поражений периферического нейромоторного аппарата, появившихся в результате нейросоматических и неврологических болезней.

Эхо-ЭГ

Эхоэнцефалография — ультразвуковой метод, чаще всего использующийся врачами для первичной диагностики повреждений тканей головного мозга.

БОС-ЭЭГ-терапия

В клинике «МедикСити» помимо нейрофизиологических исследований применяется БОС-ЭЭГ-терапия – метод биологической обратной связи, который основывается на информации об индивидуальных свойствах мозговой ритмики и распределении биопотенциалов в различных участках коры головного мозга.

При помощи БОС-ЭЭГ-терапии нейрофизиолог учит пациента контролировать свое психоэмоциональное состояние, бороться с депрессией, паническими атаками и стрессами.

Обращение к опытному врачу-нейрофизиологу гарантирует вам профессиональный подход к диагностике недуга, интерпретации результатов обследований и назначению адекватной терапии, строго индивидуальной в каждом конкретном случае.

Лечебная тактика

Лечение органических повреждений головного мозга может быть самым разнообразным и зависит от патогенетического механизма развития повреждения и непосредственной причины.

Лечение органического поражения головного мозга может быть хирургическим и консервативным. Например, развитие высокого внутричерепного давления, которое представляет угрозу жизнедеятельности можно лечить и хирургическим, и консервативным путём. Хирургическое лечение – наложение трепанационного отверстия для декомпрессии головного мозга применимо при формировании выраженной гематомы при травме или геморрагическом инсульте, а консервативная терапия возможна при умеренном увеличении внутричерепного давления без дислокации головного мозга. Для консервативной терапии применяют мочегонные препараты вызывающие форсированный диурез, позволяющие быстро ликвидировать отёки.

Лечение атеросклероза церебральных артерий также может быть как хирургическим, так и консервативным. Хирургическое – проведение ангиографии с установкой стентов расширяющих просвет артерий. Консервативное – антитромботическая терапия и коррекция дислепидемии.

Факты о мозге

Средняя масса головного мозга составляет 1300-1400 граммов. То есть, имея массу не более 2% от всего тела, он потребляет четверть всей энергии.
Мозг на 60% состоит из жира.
Не имеет болевых рецепторов. Поэтому, когда нейрорхирурги проводят операции, они вводят обезболивающее только в кожу головы
От больших доз алкоголя мозг теряет способность создавать воспоминания. Поэтому, когда в человеке большая доза спиртного, он не запоминает происходящие события.
Мозгу зачастую без разницы, делаете вы что-то на самом деле или в красках представляете это. Если вы нарисуете в воображении опасную и экстремальную ситуацию, то ваш пульс сразу повысится. Эта особенность нашей психики давно известна спортсменам. Многие из них перед соревнованиями занимаются визуализацией: они представляют себе всевозможные ситуации, которые могут с ними произойти во время турниров. Результаты исследований доказали, что такой метод улучшает результаты спортсменов, поскольку подготавливает их мышцы и тело.
Существует феномен, известный как фантомные боли. Например, когда человеку ампутируют ногу, то он все равно испытывает в ней боль. Это происходит потому, что в мозге остались нервные окончания, которые отвечают за восприятие боли в этой ноге.

Причины для обращения к нейрофизиологу

В наше время неврологические заболевания имеются практически у каждого человека.

Поводом записаться на консультацию нейрофизиолога могут быть:

последствия черепно-мозговой травмы;
расстройства зрения, слуха, обоняния, осязания;
нарушения памяти, внимания, концентрации;
нарушения координации движений;
мышечная слабость, судороги;
вегето-сосудистая дистония;
головные боли, головокружения;
бессонница и другие нарушения сна;
депрессия, неврозы, фобии, страхи, панические атаки и др.

Электронейромиография (ЭНМГ)

Методы нейрофизиологического исследования

Аппаратные исследования позволяют выявить мельчайшие признаки патологических изменений, определить характер заболевания и причины его развития.

В МедикСити» представлены все современные методы исследования нейрофизиологии мозга:

электроэнцефалография (ЭЭГ);
реоэнцефалография (РЭГ);
электронейромиография (ЭНМГ);
магнитно-резонансная томография (МРТ).

Также в нейрофизиологии применяют эхоэнцефалографию (Эхо-ЭГ).

ЭЭГ

Позволяет оценить активность коры головного мозга в период бодрствования или сна. Применяется для диагностики инсульта, заболеваний сосудов, эпилепсии, опухолей головного мозга, черепно-мозговых травм, нарушении функции движения, нарушений сна и т.д. Единственное исследование, которое может быть применено к человеку без сознания.

РЭГ

Метод, дающий информацию о состоянии сосудов головного мозга (тонус, степень эластичности, активность и др.) и церебральном кровотоке. Применяется в диагностике сосудистой дистонии, мигреней, артериальной гипертонии, нарушений вестибулярного аппарата, при черепно-мозговых травмах.

ЭНМГ

Позволяется исследовать функциональную состоятельность мышц и периферических нервов. Полезен при диагностике полиневритов, радикулопатий, грыж межпозвоночного диска, сахарного диабета и др.

МРТ

Чрезвычайно информативный и практически безопасный метод исследования. Применяется при диагностике состояния позвоночника, суставов, головного мозга, сосудов, а также мягких тканей.

Эхо-ЭГ

Ультразвуковой безвредный метод. Дает информацию о патологических изменениях в структуре головного мозга. Используется при диагностике опухолей, травм, аномалий развития и т.д.

В нашей клинике представлены все ведущие методы нейрофизиологических исследований, проводит их опытный врач-нейрофизиолог. На исследования необходимо записываться заранее!

Факторы риска

Заболевания головного мозга могут спровоцировать разные причины, связанные с образом жизни, а также с уже имеющимися проблемами со здоровьем.

Курение. Никотин и другие вещества, содержащиеся в табачном дыме, с большой скоростью провоцируют атеросклероз, аневризму сосудов.
Низкая физическая активность. Физическая культура улучшает пластичность мозга — его способность создавать новые связи и преобразовывать самого себя. Соответственно, если человек не выполняет даже минимальных нагрузок, его мозг не создает новые нейронные связи и быстрее разрушает старые.
Мужской пол. По данным исследований, именно мужчины чаще страдают заболеваниями мозга, так как ведут более нездоровый образ жизни.
Повышенное давление. В результате скачков артериального давления может произойти выпячивание стенки сосуда в слабом месте.
Неправильное питание и ожирение. Если талия женщины превышает 88 см, а мужчины – 102, необходимо отрегулировать свой рацион. При ожирении развивается нечувствительность к инсулину (клетки утрачивают восприимчивость к гормону, а поджелудочная железа вырабатывает его больше нормы).
Алкоголь. Спирт, который содержится в алкогольных напитках, всасывается в кровь, попадает в мозг и разрушает его кору.
Повышенный холестерин. Поражает сосуды, образуя холестериновые бляшки на их стенках, мешающие нормальному кровотоку.
Стрессы. Недавние исследования показали, что стресс затрудняет работу мозга из-за выработки кортизола (гормона стресса).
Возраст. Многие болезни начинают молодеть и проявляться в более раннем возрасте, чем десятки лет назад. Например, холестериновые бляшки начинают образовываться в сосудах головного мозга к 35 годам, что может привести к атеросклерозу.
Генетика. Если у ваших близких родственников до 50 лет возникли болезни мозга, то вы находитесь в большой зоне риска.
Инфекции и воспаления. Они воздействуют на мозговое вещество, нарушая работу иммунной системы и мозга.