Индивидуализированная неинвазивная глубокая стимуляция базальных ганглиев с помощью транскраниальной ультразвуковой стимуляции

Введение

Транскраниальная ультразвуковая стимуляция (TUS) представляет собой точный неинвазивный метод нейромодуляции, однако ее влияние на глубокие структуры мозга у человека изучено недостаточно. В данной работе исследователи изучили эффекты TUS на базальные ганглии у пациентов с двигательными расстройствами и здоровых добровольцев.

Цель исследования

Изучить влияние TUS на активность базальных ганглиев, оценить специфичность воздействия и продолжительность эффектов у пациентов с болезнью Паркинсона, дистонией и здоровых участников.

Методы

В исследовании участвовали 10 пациентов с двигательными расстройствами (болезнь Паркинсона и дистония) и 15 здоровых добровольцев. У пациентов регистрировали локальные полевые потенциалы с помощью электродов для глубокой стимуляции мозга (DBS), имплантированных в внутренний сегмент бледного шара (GPi).

• Применяли два режима TUS: тета-бёрст (tbTUS) и 10 Гц стимуляцию.
• У здоровых участников оценивали влияние tbTUS на GPi с помощью stop-signal задачи, используя стимуляцию пульвинара в качестве активного контроля.

Результаты

По сравнению с контрольной группой, tbTUS увеличивал тета-активность во время стимуляции, а 10 Гц TUS усиливала бета-активность, причем эффекты сохранялись до 40 минут. У здоровых участников стимуляция GPi продлевала время реакции в stop-signal задаче, что указывало на нарушение торможения ответа, тогда как стимуляция пульвинара не оказывала эффекта.

Выводы

Исследование предоставляет прямые электрофизиологические доказательства специфического воздействия TUS на глубокие структуры мозга. Полученные данные свидетельствуют о потенциале TUS как неинвазивной альтернативы DBS для лечения неврологических и психиатрических расстройств.

Термины и сокращения

• TUS - Transcranial ultrasound stimulation (Транскраниальная ультразвуковая стимуляция)
• DBS - Deep brain stimulation (Глубокая стимуляция мозга)
• GPi - Globus pallidus internus (Внутренний сегмент бледного шара)
• tbTUS - Theta burst transcranial ultrasound stimulation (Тета-бёрст транскраниальная ультразвуковая стимуляция)