Бета-ритми нейронів, записані в мозку за допомогою електродів глибокої стимуляції, передбачили ефективність лікування депресії - йдеться в дослідженні, опублікованому в журналі Translational Psychiatry.
При депресії і деяких інших розладах в мозку перестає вистачати дофаміну - нейромедіатора рухових структур і системи винагороди. Багатьом пацієнтам з цим допомагають антидепресанти і психотерапія, проте бувають і важкі хронічні випадки, коли цими засобами не обійтися. Щоб допомогти таким пацієнтам, лікарі використовують глибоку стимуляцію мозку - вживляють в потрібні області електроди і штучно запускають активність нейронів.
Деяким пацієнтам після глибокої стимуляції дійсно різко стає краще, але відновлення іноді доводиться чекати до півтора років. Можливо, саме через цей ефект клінічні випробування цього підходу для лікування депресії провалилися - стимуляцію застосовували лише 6 місяців.
Дослідники з інституту технології Джорджії під керівництвом Мохаммеда Сенді (Mohammad S. E. Sendi) і Елісон Вотерс (Allison C. Waters) вивчили фактори, що впливають на динаміку відповіді на лікування, щоб з'ясувати механізм різкого поліпшення у деяких пацієнтів. Для цього вони записали активність нейронів мозку під час глибокої стимуляції поясної звивини.
Восьми пацієнтам у свідомості встановили по 4 електроди на кожну півкулю і подали на них струм для глибокої стимуляції. З електродів також записали потенціали локального поля в трьох часових точках: перед стимуляцією, в середині протоколу стимуляції і після неї. Ці дані використовували для інтерпретованої класифікації на основі машинного навчання: алгоритм повинен був відрізнити активність до стимуляції і після, а також визначити важливі для класифікації характеристики сигналу. Після операції у пацієнтів також виміряли показники депресії за шкалою Гамільтона.
Виявилося, що через тиждень показники депресії у пацієнтів знизилися в середньому на 46 відсотків (p < 0,0001). Алгоритм визначив найважливіший показник класифікації даних про активність, що більше інших відображає зміну ефективності терапії. Ним виявилося зниження бета-ритму (13-30 герц) щодо інших частот після терапії. Дослідники відфільтрували дані про бета-ритм з усієї активності ділянок і використовували їх для передбачення ефективності терапії - і алгоритм успішно впорався з цим завданням (p = 0,04).
Глибоку стимуляцію застосовують не тільки при депресії, але і при інших розладах, пов'язаних з дефіцитом дофаміну - наприклад, при хворобі Паркінсона. Нещодавно дослідники показали, що ефективність такої терапії можна поліпшити за допомогою більш коротких імпульсів струму: таким чином струм збуджує тільки потрібну популяцію нейронів.