Мозговой имплант научился слышать боль и отключать её персонализированной стимуляцией

Учёные из Калифорнийского университета в Сан-Франциско испытали уникальный имплант, способный распознавать сигналы боли в мозге и подавлять их при помощи глубокой стимуляции. Этот метод уже помог людям, страдавшим от хронических болей, которые не поддавались традиционному лечению.

Хроническая боль: масштаб проблемы

По статистике, до 20% жителей США сталкиваются с хронической болью. Для многих это состояние становится пожизненным испытанием: стандартные лекарства и методы терапии зачастую не дают результата. Причина кроется в изменениях нейронных цепей мозга, которые сложно выявить и перестроить.

Глубокая стимуляция мозга: потенциал и ограничения

Метод глубокой стимуляции мозга (DBS), при котором микроэлектроды имплантируются в ткани мозга, применяется уже несколько лет. Однако его эффективность остаётся ограниченной, так как обычно используется единый протокол стимуляции, не учитывающий индивидуальные различия пациентов.

У разных людей источники боли связаны с различными нейронными путями, поэтому универсальный подход даёт неоднозначные результаты.

Персонализированная нейростимуляция

Новый имплант стал прорывом, поскольку учитывает индивидуальные особенности пациента. Шесть добровольцев с тяжёлой хронической болью прошли внутричерепную электроэнцефалографию: электроды в течение 10 дней записывали активность мозга и тестировали стимуляцию 14 участков.

У пятерых удалось точно определить зоны и частоту воздействия, которые приносили наибольшее облегчение. У одного пациента заметного снижения боли не произошло, но он смог улучшить подвижность и впервые за много лет обнять жену — результат, который исследователи сочли достаточным для продолжения экспериментов.

Машинное обучение и мозговая карта боли

Важную роль сыграли алгоритмы машинного обучения. С их помощью удалось различить электрическую активность мозга при сильной и слабой боли. На основании этих данных каждому участнику имплантировали постоянные электроды DBS, индивидуально настроенные для мониторинга и стимуляции.

Система работает в режиме реального времени: при обнаружении боли запускается стимуляция, а во сне устройство автоматически отключается.

Перспективы

Результаты исследования, опубликованные на платформе medRxiv, открывают путь к созданию по-настоящему персонализированных методов лечения хронической боли. Если дальнейшие испытания подтвердят эффективность технологии, у миллионов людей появится шанс на нормальную жизнь без постоянного приёма лекарств.