Впервые исследователи из Медицинской школы UNC показали, что они могут воздействовать на одну область мозга с помощью слабого переменного электрического тока, усиливать естественные ритмы мозга в этой области и значительно уменьшать симптомы, связанные с хронической болью в пояснице.
Результаты, опубликованные в Journal of Pain и представленные на конференции Общества неврологии в Сан-Диего на этой неделе, предполагают, что однажды врачи смогут воздействовать на части мозга с помощью новых неинвазивных стратегий лечения, таких как транскраниальная стимуляция переменным током или tACS, которые исследователи использовали в этом исследовании для усиления естественных мозговых волн, которые, по их предположениям, важны для лечения хронической боли.
"Мы опубликовали множество статей о стимуляции мозга за несколько лет, и мы всегда узнаем что-то важное," сказал старший автор Флавио Фролих, Ph.D., директор Центра нейростимуляции Каролины и доцент психиатрии. "Но это первый раз, когда мы изучаем хроническую боль, и это единственный раз, когда все три элемента исследования совпадают идеально. Мы успешно нацелены на конкретную область мозга, мы увеличили или восстановили активность этой области, и мы коррелировали это улучшение со значительным уменьшением симптомов."
Соавтор Джулианна Прим, аспирантка под руководством Карен МакКаллох, PT, Ph.D., в Департаменте смежных медицинских наук Медицинской школы UNC, который тесно сотрудничает с лабораторией Фрелиха, сказал, "Если стимуляция мозга может помочь людям с хронической болью, это была бы дешевая неинвазивная терапия, которая могла бы снизить нагрузку на опиоиды, которые, как мы все знаем, могут иметь серьезные побочные эффекты."
Хроническая боль является ведущей причиной инвалидности в мире, но среди ученых нет единого мнения о том, что активность мозга играет причинную роль в этом состоянии. Фролих говорит, что исследования боли в основном сосредоточены на периферических причинах хронической боли. Например, если у вас хроническая боль в пояснице, то причина и решение лежат в нижней части спины и связанных с ней отделах нервной системы в позвоночнике. Но некоторые исследователи и клиницисты считают, что хроническая боль глубже, что это состояние может реорганизовать то, как клетки нервной системы взаимодействуют друг с другом, включая сети нейронов в головном мозге. Со временем, согласно теории, эти сети застревают в своего рода нейронной колее, по сути становясь причиной хронической боли.
Предыдущие исследования показали, что люди с хронической болью испытывают аномальные нервные колебания или мозговые волны. Существует несколько видов мозговых волн, связанных с различными областями мозга и различными видами деятельности мозга – обработка визуальных стимулов, запоминание, творческое мышление и т. Д. Когда мы говорим, думаем, едим, занимаемся спортом, смотрим телевизор, мечтаем или спим, активность нашего мозга создает электрические модели, которые исследователи могут измерить с помощью электроэнцефалограмм или ЭЭГ. Эти паттерны колеблются или колеблются, поэтому на распечатке ЭЭГ они выглядят как волны, которые поднимаются и опускаются.
Один из видов мозговой активности – это альфа-колебания, которые возникают, когда мы не воспринимаем раздражители. Когда мы медитируем в тишине, мечтаем в душе или даже когда мы "в зоне" во время занятий спортом в мозгу преобладают альфа-колебания. Лаборатория Фрёлиха хотела знать, являются ли эти альфа-колебания недостаточными в соматосенсорной коре, расположенной в средней части мозга и, вероятно, участвующей в хронической боли. Если так, то могла бы команда Фрелиха усилить там альфа-волны?? И если бы это было возможно, было бы какое-то облегчение боли?
Прим и его коллеги набрали 20 пациентов с хронической болью в пояснице. Каждый из них сообщил о боли в спине как "четыре" или больше в течение не менее шести месяцев по субъективной шкале от одного до 10. Каждый участник вызвался на два 40-минутных занятия, которые проходили с интервалом от одной до трех недель.
Во время всех сеансов исследователи прикрепляли множество электродов к коже головы пациентов. Во время одного сеанса исследователи нацелились на соматосенсорную кору, используя tACS, чтобы усилить естественные альфа-волны. Во время другого сеанса для всех участников исследователи использовали аналогичный слабый электрический ток, который не был целевым – это был сеанс фиктивной или плацебо-стимуляции. Во время всех занятий участники чувствовали покалывание на коже головы. Они не могли отличить фиктивную сессию от TACS. Кроме того, исследователи, ответственные за анализ данных, не знали, когда каждый участник проходил фиктивные сеансы или сеансы tACS, что сделало это исследование двойным слепым.
Соавтор Сангтае Ан, доктор философии.D., постдок из лаборатории Фрёлиха проанализировал данные, которые показали, что команда Фрёлиха действительно может успешно нацеливать и усиливать альфа-колебания в соматосенсорной коре людей с хронической болью в пояснице. Когда Прим и его коллеги опросили участников, все они сообщили о значительном уменьшении боли сразу после сеансов tACS в соответствии с субъективной шкалой боли от 0 до 10. Примечательно, что некоторые участники сообщили, что не чувствуют боли после сеансов tACS. Участники не сообщали о таком же уменьшении боли после сеансов фиктивной стимуляции.
"Интересно то, что эти результаты достигаются уже после одного сеанса," Прим сказал. "Мы надеемся провести более крупное исследование, чтобы выявить влияние нескольких сеансов tACS за более длительный период времени."
Фролих сказал, что его лаборатория также надеется провести исследования на людях с различными видами хронической боли.
"Это исследование – прекрасный пример того, что возможно при сотрудничестве ученых и клиницистов," он сказал. "В конечном счете, если мы хотим разработать более эффективные методы лечения, лечения и стратегии профилактики, то такие новые подходы, объединяющие исследователей, имеют фундаментальное значение."