В МГУ работают над созданием нейроинтерфейсов, подавляющих фантомные боли
Ученые – участники проекта «Фундаментальные и прикладные нейротехнологии» Института перспективных исследований проблем искусственного интеллекта и интеллектуальных систем(Института ИИ) МГУ получили результаты исследования, которые в будущем будут использованы для создания нейроинтерфейсов с целью подавления фантомных болей. Нейростимуляция – действенный и альтернативный фармакологическому подходу способ лечения.
Исследование раскрывает, что происходит в мозге при нейростимуляции, а также вероятность измерения этого эффекта посредством записи электроэнцефалографии (ЭЭГ). Результаты работы опубликованы в международном журнале Cerebral Cortex.
Нахождение методов купирования фантомных болей имеет большое значение, поскольку это серьёзная проблема для людей, которые подверглись ампутации, из-за травмы лишились конечности или родились без неё.
Традиционно для купирования боли применяются различные препараты, например, опиоиды, которые блокируют сигналы боли в центральных и специальных отделах мозга. Однако их повторное использование может вызвать снижение эффективности и развитие зависимости. Также существуют различия в индивидуальном восприятии боли, и они настолько значительны, что нет универсального анальгетика, который бы помогал всем одинаково.
«После ампутации конечности возникает фантомная боль – конечность остается на карте мозга, но на нее поступают неправильные сигналы, интерпретируемые как боль. Медикаментозное лечение не всегда эффективно, поэтому необходимо искать новые методы лечения фантомной боли. Здесь многообещающей терапией является нейростимуляция, которая, как уже показано, действует», – рассказывает Михаил Лебедев, профессор МГУ, руководитель проекта «Фундаментальные и прикладные нейротехнологии».
В рамках исследования учеными МГУ были собраны и проанализировали данные высокоплотной ЭЭГ у пациентов с фантомными болями. Для подавления боли применялась стимуляция периферических нервов (инвазивная и неинвазивная), а также инвазивная стимуляция спинного мозга.
В результате анализа данных ЭЭГ при стимуляции, у всех пациентов были выявлены изменения пространственно-спектральных характеристик ЭЭГ в тета-, альфа- и бета-диапазонах, причем эти эффекты индивидуальны для каждого человека, что может соотноситься с различиями в симптоматике и режимах применяемой стимуляции.
Полученные результаты будут использованы учеными для создания двунаправленных нейроинтерфейсов с целью подавления фантомных болей. Нейрокомпьютерный интерфейс, или интерфейс «мозг – компьютер», – это система, созданная для обмена информацией между мозгом и электронным устройством.
В однонаправленных интерфейсах внешние устройства могут либо принимать сигналы от мозга, либо посылать ему сигналы. Двунаправленные интерфейсы позволяют мозгу и внешним устройствам обмениваться информацией в обоих направлениях.
Такие интерфейсы в будущем смогут применяться как в медицинских учреждениях, так и пациентом на дому. Кроме того, разработка новых технологий и методик нейростимуляции, а также изучение их эффективности и безопасности открывает новые перспективы для улучшения лечения фантомных болей и повышения качества жизни пациентов.