Болезнь Паркинсона — прогрессирующее неврологическое расстройство, поражающее более 1 миллиона человек в США и более 10 миллионов во всем мире, — характеризуется изнурительными симптомами, такими как тремор, затруднения движений, нарушения сна и когнитивные расстройства. Хотя существующие методы лечения, включая длительный прием лекарств и инвазивную глубокую стимуляцию мозга (DBS), могут облегчить симптомы, они не могут остановить прогрессирование или вылечить болезнь.
Новое международное исследование, проведенное китайской лабораторией Чанпин в сотрудничестве с Медицинской школой Вашингтонского университета в Сент-Луисе и другими, выявило область мозга, ответственную за основные проблемы болезни Паркинсона. Воздействие на эту нейронную сеть мозга — сомато-когнитивную сеть (SCAN) — с помощью неинвазивной экспериментальной терапии, называемой транскраниальной магнитной стимуляцией (ТМС), более чем вдвое увеличило улучшение симптомов у небольшой группы пациентов по сравнению с ТМС, воздействующей на окружающие области мозга.
Исследование, опубликованное 4 февраля в журнале Nature, переосмысливает неврологические основы болезни Паркинсона и закладывает основу для более эффективного и точного лечения этого заболевания.
«Эта работа демонстрирует, что болезнь Паркинсона является расстройством, связанным с SCAN, и данные убедительно свидетельствуют о том, что, если целенаправленно воздействовать на SCAN, можно лечить болезнь Паркинсона более успешно, чем это было возможно ранее», — сказал соавтор Нико У. Дозенбах, доктор медицины, доктор философии, профессор неврологии имени Дэвида М. и Трейси С. Хольцман в Медицинском центре Вашингтонского университета. «Изменение активности в SCAN может замедлить или обратить вспять прогрессирование заболевания, а не просто лечить симптомы».
Дозенбах впервые описал SCAN в журнале Nature в 2023 году. Эта нейронная сеть расположена в моторной коре головного мозга — части мозга, которая контролирует движения тела, — и отвечает за преобразование планов действий в движения и получение обратной связи о том, насколько успешно эти планы были выполнены. Учитывая, что болезнь Паркинсона вызывает широкий спектр симптомов, затрагивающих такие функции организма, как движение, пищеварение и сон, а также когнитивные функции и мотивацию, Хешенг Лю, доктор философии, старший автор исследования, объединился с Дозенбахом, чтобы изучить, может ли дисфункция SCAN, которая связывает когнитивные функции с движением, объяснить симптомы болезни Паркинсона и послужить мишенью для лечения.
Команда Лю собрала различные данные нейровизуализации от более чем 800 участников из нескольких учреждений в США и Китае. В группу вошли пациенты с болезнью Паркинсона, получавшие глубокую стимуляцию мозга (DBS), при которой хирургическим путем имплантируются электроды для передачи электрических импульсов в определенные области мозга, или неинвазивные методы лечения, такие как транскраниальная магнитная стимуляция, сфокусированная ультразвуковая стимуляция и лекарственные препараты. В качестве контрольной группы были также включены здоровые люди и пациенты с другими двигательными расстройствами.
Анализ авторов показал, что болезнь Паркинсона характеризуется гиперсвязностью между SCAN и подкорковыми структурами головного мозга — частью мозга, отвечающей за эмоции, память и двигательный контроль. Все четыре метода лечения, включенные в исследование, были наиболее эффективны, когда они снижали гиперсвязность между SCAN и подкорковыми структурами, в конечном итоге нормализуя активность в цепи, отвечающей за планирование и координацию действий.
«На протяжении десятилетий болезнь Паркинсона ассоциировалась в основном с двигательными нарушениями и базальными ганглиями», — частью мозга, контролирующей мышечные движения, — сказал Лю. «Наша работа показывает, что болезнь коренится в гораздо более широкой сетевой дисфункции. SCAN имеет гиперсвязь с ключевыми областями, связанными с болезнью Паркинсона, и эта аномальная структура нарушает не только движение, но и связанные с ним когнитивные и телесные функции».
Используя эти данные, исследователи разработали новую систему высокоточной терапии, способную неинвазивно воздействовать на область SCAN с миллиметровой точностью. Они применили транскраниальную магнитную стимуляцию, которая посылает магнитные импульсы в мозг с помощью устройства, расположенного на голове. В клиническом исследовании у 18 пациентов, получавших транскраниальную магнитную стимуляцию, направленную на область SCAN, через две недели наблюдался 56% ответ на лечение, по сравнению с 22% в группе из 18 пациентов, получавших стимуляцию в смежных областях мозга — 2,5-кратное увеличение эффективности.
«Благодаря неинвазивным методам лечения мы могли бы начинать нейромодуляцию гораздо раньше, чем это делается в настоящее время с помощью глубокой стимуляции мозга», — сказал Дозенбах, поскольку они не требуют хирургического вмешательства на головном мозге.
Дозенбах добавил, что необходимо провести дополнительные фундаментальные исследования, чтобы понять, влияют ли и каким образом различные компоненты теста SCAN на различные симптомы болезни Паркинсона.
Дозенбах планирует провести клинические испытания совместно с компанией Turing Medical, стартапом WashU Medicine, одним из основателей которого он является, для проверки неинвазивного метода лечения с использованием поверхностных электродных полосок, размещенных над областями SCAN, для лечения нарушений походки у пациентов с болезнью Паркинсона. Он также планирует исследовать модуляцию области SCAN с помощью низкоинтенсивного сфокусированного ультразвука — неинвазивного способа изменения мозговой активности с использованием акустической энергии.
Новое международное исследование, проведенное китайской лабораторией Чанпин в сотрудничестве с Медицинской школой Вашингтонского университета в Сент-Луисе и другими, выявило область мозга, ответственную за основные проблемы болезни Паркинсона. Воздействие на эту нейронную сеть мозга — сомато-когнитивную сеть (SCAN) — с помощью неинвазивной экспериментальной терапии, называемой транскраниальной магнитной стимуляцией (ТМС), более чем вдвое увеличило улучшение симптомов у небольшой группы пациентов по сравнению с ТМС, воздействующей на окружающие области мозга.
Исследование, опубликованное 4 февраля в журнале Nature, переосмысливает неврологические основы болезни Паркинсона и закладывает основу для более эффективного и точного лечения этого заболевания.
«Эта работа демонстрирует, что болезнь Паркинсона является расстройством, связанным с SCAN, и данные убедительно свидетельствуют о том, что, если целенаправленно воздействовать на SCAN, можно лечить болезнь Паркинсона более успешно, чем это было возможно ранее», — сказал соавтор Нико У. Дозенбах, доктор медицины, доктор философии, профессор неврологии имени Дэвида М. и Трейси С. Хольцман в Медицинском центре Вашингтонского университета. «Изменение активности в SCAN может замедлить или обратить вспять прогрессирование заболевания, а не просто лечить симптомы».
Лечение первопричины болезни Паркинсона
Дозенбах впервые описал SCAN в журнале Nature в 2023 году. Эта нейронная сеть расположена в моторной коре головного мозга — части мозга, которая контролирует движения тела, — и отвечает за преобразование планов действий в движения и получение обратной связи о том, насколько успешно эти планы были выполнены. Учитывая, что болезнь Паркинсона вызывает широкий спектр симптомов, затрагивающих такие функции организма, как движение, пищеварение и сон, а также когнитивные функции и мотивацию, Хешенг Лю, доктор философии, старший автор исследования, объединился с Дозенбахом, чтобы изучить, может ли дисфункция SCAN, которая связывает когнитивные функции с движением, объяснить симптомы болезни Паркинсона и послужить мишенью для лечения.
Команда Лю собрала различные данные нейровизуализации от более чем 800 участников из нескольких учреждений в США и Китае. В группу вошли пациенты с болезнью Паркинсона, получавшие глубокую стимуляцию мозга (DBS), при которой хирургическим путем имплантируются электроды для передачи электрических импульсов в определенные области мозга, или неинвазивные методы лечения, такие как транскраниальная магнитная стимуляция, сфокусированная ультразвуковая стимуляция и лекарственные препараты. В качестве контрольной группы были также включены здоровые люди и пациенты с другими двигательными расстройствами.
Анализ авторов показал, что болезнь Паркинсона характеризуется гиперсвязностью между SCAN и подкорковыми структурами головного мозга — частью мозга, отвечающей за эмоции, память и двигательный контроль. Все четыре метода лечения, включенные в исследование, были наиболее эффективны, когда они снижали гиперсвязность между SCAN и подкорковыми структурами, в конечном итоге нормализуя активность в цепи, отвечающей за планирование и координацию действий.
«На протяжении десятилетий болезнь Паркинсона ассоциировалась в основном с двигательными нарушениями и базальными ганглиями», — частью мозга, контролирующей мышечные движения, — сказал Лю. «Наша работа показывает, что болезнь коренится в гораздо более широкой сетевой дисфункции. SCAN имеет гиперсвязь с ключевыми областями, связанными с болезнью Паркинсона, и эта аномальная структура нарушает не только движение, но и связанные с ним когнитивные и телесные функции».
Используя эти данные, исследователи разработали новую систему высокоточной терапии, способную неинвазивно воздействовать на область SCAN с миллиметровой точностью. Они применили транскраниальную магнитную стимуляцию, которая посылает магнитные импульсы в мозг с помощью устройства, расположенного на голове. В клиническом исследовании у 18 пациентов, получавших транскраниальную магнитную стимуляцию, направленную на область SCAN, через две недели наблюдался 56% ответ на лечение, по сравнению с 22% в группе из 18 пациентов, получавших стимуляцию в смежных областях мозга — 2,5-кратное увеличение эффективности.
«Благодаря неинвазивным методам лечения мы могли бы начинать нейромодуляцию гораздо раньше, чем это делается в настоящее время с помощью глубокой стимуляции мозга», — сказал Дозенбах, поскольку они не требуют хирургического вмешательства на головном мозге.
Дозенбах добавил, что необходимо провести дополнительные фундаментальные исследования, чтобы понять, влияют ли и каким образом различные компоненты теста SCAN на различные симптомы болезни Паркинсона.
Дозенбах планирует провести клинические испытания совместно с компанией Turing Medical, стартапом WashU Medicine, одним из основателей которого он является, для проверки неинвазивного метода лечения с использованием поверхностных электродных полосок, размещенных над областями SCAN, для лечения нарушений походки у пациентов с болезнью Паркинсона. Он также планирует исследовать модуляцию области SCAN с помощью низкоинтенсивного сфокусированного ультразвука — неинвазивного способа изменения мозговой активности с использованием акустической энергии.
