Метод одобрен и с успехом применяется — а теперь стало понятно, за счет чего он работает.
Для тех, кто страдает устойчивой к медикаментозному лечению депрессией, транскраниальная магнитная стимуляция — настоящее спасение. Метод эффективный, неинвазивный, не занимающий много времени — в общем, настолько успешный, что FDA одобрила ТМС, не дожидаясь, когда ученые разберутся, как она работает на уровне клеток и нейронных цепей мозга.
Наконец, это свершилось. «Черный ящик» стимуляции открыли в Калифорнийском университете в Лос-Анджелесе (UCLA). Результаты экспериментов на мышах опубликованы в журнале Cell.
«Наша работа объединяет клинические наблюдения с тем уровнем клеточного понимания, которого можно достичь только с помощью самых современных нейронаучных методов. Впервые мы воочию видим, какие именно клетки мозга меняются под действием этой быстрой терапии и как их восстановление помогает преодолевать поведенческие нарушения, связанные с депрессией», — говорит психиатр Скотт Уилки из UCLA Health, руководивший исследованием.
ТМС — это облучение мозга импульсами магнитного поля. Терапия повторяющейся ТМС предполагает шесть и более недель ежедневных сеансов. В последние годы разработан протокол ускоренной прерывистой тета-стимуляции (aiTBS), который «упаковывает» этот курс всего в пять дней.
Как изучали
Для моделирования депрессии мышей в UCLA Health подвергали хроническому стрессу. Затем лечили ТМС, отслеживая активность мозга в реальном времени.
Эксперименты показали, что хронический стресс приводит к потере дендритных шипиков в нейронах префронтальной коры. Это крошечные выросты, которые обеспечивают синаптическую связь между нервными клетками. Разрушение синаптических структур наблюдалась сразу у нескольких типов нейронов.
Однако всего одного дня терапии aiTBS хватило, чтобы эти утраченные связи восстановить и повысить активность нейронов во время обусловленных депрессией поведенческих реакций. Самое интересное, что восстановление затронуло только один тип нейронов — так называемые интрателенцефалические (IT). Другие соседние типы нейронов в значительной степени не изменились.
«Мы предполагали, что ТМС воздействует на префронтальную кору довольно грубо, но на деле эффект оказался удивительно точным. Потрясающе — наблюдать, как исчезнувшие синаптические структуры возникают заново, а затем те же самые нейроны вновь набирают активность во время депрессивного поведения», — рассказывает первый автор статьи Майкл Гонгвер, аспирант в UCLA Health.
Как проверяли
Когда исследователи выборочно заблокировали активность IT-нейронов во время стимуляции, антидепрессивный эффект исчез. Таким образом, убедились, что именно эти нейроны необходимы для достижения терапевтической пользы.
«Стресс разрушает ту структурную опору, которая необходима нейронам для обмена сигналами. Восстанавливая эти структуры в IT-нейронах, стимуляция вновь включает контуры, отвечающие за адаптивное поведение», — объясняет нейрофизиолог Лаура ДеНардо, соавтор исследования.
Спровоцированная стрессом симптоматика уходила в первые 24 часа после лечения. При этом терапевтические эффекты сохранялись как минимум в течение недели после всего одного дня стимуляции и сопровождались стабильными структурными изменениями в IT-нейронах.
«Изучая эти методы лечения на мышах, мы можем систематически проверять, как различные параметры стимуляции перестраивают нейронные контуры. В конечном счете это поможет нам адаптировать терапию под каждого конкретного пациента», — заключил Уилки.