Истории

Ученые тестируют новый способ вывода пациентов из комы

Истории
Вероника Елкина
Вероника Елкина

Редактор

Вероника Елкина

Команда исследователей из Университета Висконсин-Мэдисон смогла вывести из бессознательного состояния подопытных макак, послав электрический импульс в маленькую область головного мозга. Эксперимент может открыть дорогу новым методам для вывода пациентов из глубокой комы.

Ученые тестируют новый способ вывода пациентов из комы

В прошлом году в одной немецкой больнице вышла из комы женщина, попавшая в аварию в 1991 году. Она пролежала в коме 27 лет — и врачи не могли поверить в случившееся.

Это был крайне редкий случай: мало кто из пациентов пробуждается через такой долгий срок. Некоторые постепенно приходят в себя через несколько недель. Кто-то переходит в состояние «минимального сознания» и периодически подает сигналы. А кто-то остается в вегетативном состоянии — это когда человек выглядит очнувшимся, но не подает каких-либо признаков сознания. Такие пациенты могут позже частично восстановиться, но могут и годами оставаться в подобном состоянии.

Чтобы помочь этим людям, ученые пытаются понять, в какой части мозга находится наше сознание. Если им это удастся, то они не только решат один из главных вопросов нейронауки, но и смогут придумать методы «пробуждения» пациентов из комы.

Снимки мозга говорят о том, что область под названием таламус, расположенная ниже ствола головного мозга, участвует в поддержании сознания. Недавно исследователи Университета Висконсин-Мэдисон обратили внимание в этой области на крохотную зону размером всего в несколько миллиметров и обнаружили, что при должной стимуляции она может пробудить обезьян, находящихся без сознания. Возможно, эта зона также играет важную роль в поддержании сознания людей.

Во время эксперимента исследователи поместили электроды в мозги макак и стали записывать активность разных областей в разных состояниях — в сознании, во время сна или наркоза. В итоге они сузили зону исследований до точки в таламусе размером в 1-1,5 миллиметра и глубиной в 3-4 миллиметра. Эта точка называется центрально-боковой таламус.

Затем ученые применили к усыпленным обезьянам глубокую стимуляцию мозга, чтобы послать электрический импульс в точку. Глубокая стимуляция мозга является проверенным методом лечения болезни Паркинсона и других заболеваний. Его использовали и на пациентах в коме, но он помог немногим. Однако ученые изменили классический метод и направили электрические сигналы точно в центрально-боковой таламус. При этом они послали импульс через электроды, чья форма повторяла форму области. В итоге эксперимент дал мгновенный результат.

Фото: Unsplash

«Через две секунды после стимуляции обезьяны начали открывать глаза, двигаться и осознанно тянуться к объектам, — рассказывает Юрий Салман, доцент кафедры психологии в Университете Висконсин-Мэдисон и главный автор научной работы. — Животные стали озираться по сторонам, будто очнулись от анестезии естественным образом, хотя мы выдавали им стабильную и довольно сильную дозу наркоза».

Когда стимуляцию мозга остановили, через несколько секунд обезьяны вернулись в бессознательное состояние.

В 2007 году группа ученых из медицинского колледжа Уэйл Корнелл во главе с нейроученым Николасом Шиффом успешно использовала глубокую стимуляцию области таламуса на пациенте, находящемся в состоянии минимального сознания. Пациент смог частично восстановить речь и подвижность.

Этот метод также помог некоторым другим людям, но не работал для пациентов в коме. Результаты нового исследования говорят о том, что им нужно стимулировать таламус не целиком, а лишь его маленькую часть. «В эту точку довольно трудно попасть», — прокомментировал Салман.

У нового метода есть еще одно важное отличие — обычно для глубокой стимуляции мозга используется частота в 100 герц, то есть 100 импульсов в секунду. Группа Салмана уменьшила частоту наполовину, потому что ученые заметили, что нейроны в зоне центрально-бокового таламуса создают электрические импульсы с частотой всего в 50 герц.

«Фактически мы попытались сымитировать активность нейронов в этой области, которая идет, когда человек находится в сознании», — объяснил Салман. Исследователи пробовали повышать или понижать частоту, но это не дало результата.

Прежде чем новый метод можно будет испытать на пациентах в коме, команда Салмана должна провести больше экспериментов на животных. Ученые планируют проверить, смогут ли удерживать таким образом обезьян в сознании на достаточно долгий срок, чтобы те могли выполнять разные задания, например, играть в видеоигры. Салман надеется, что клинические испытания на людях начнутся в ближайшие годы.

Аарон Боус, нейроученый из Университета Айовы, считает, что результаты эксперименты команды Салмана выглядят многообещающе, однако не факт, что центрально-боковой таламус является лучшей зоной, которую надо стимулировать для пробуждения людей из комы. Он предполагает, что таких областей может быть несколько.

Мартин Монти, доцент кафедры неврологии из Калифорнийского университета, испытывает сверхзвуковую и неинвазивную стимуляцию таламуса. При этом он предупреждает, что в некоторых случаях травма мозга может быть настолько серьезной, что никакой из методов уже не сможет помочь.

«Пациенты с нарушением сознания это обычно люди, чудом выжившие в катастрофе, — говорит он. — Так что невозможно просто взять и включить им сознание».

Источник.

Нашли опечатку? Выделите текст и нажмите Ctrl + Enter

Материалы по теме

  1. 1 Почему таблетки для улучшения работы мозга бесполезны и чем их можно заменить: советы нейробиолога
  2. 2 Семь видео, чтобы понять наш мозг
  3. 3 Эти футурологи хотят заморозить ваше тело после смерти и заменить вам мозг
  4. 4 Искусственный интеллект учится определять, выйдет ли пациент из комы

Актуальные материалы —
в Telegram-канале @Rusbase