Скенирање мозга показује ефекте терапијске стимулације мозга

Невероватна нова истраживања пружају клиничарима визуелне доказе о можданим мрежама и како електрична стимулација мозга помаже у ресетовању или стимулисању одређених регија мозга.

Добро је утврђено да стимулисање мозга електричном енергијом или другим средствима може помоћи у ублажавању симптома различитих неуролошких и психијатријских поремећаја. Клиничке праксе често користе приступ за лечење стања у распону од епилепсије до депресије.

Али шта се заиста дешава када лекари заглаве мозак?

Мало се зна о томе шта ову технику чини ефикасном или која подручја мозга треба да буду усмерена за лечење различитих болести.

Нова студија коју су водили Универзитет у Пенсилванији и Универзитет у Буффалу означава корак напред у попуњавању ових празнина у знању. Истраживање описује како стимулација појединачног дела мозга утиче на активацију других региона и на велике активности у мозгу.

„Немамо добро разумевање ефеката стимулације мозга“, рекла је прва ауторка др Сарах Мулдоон, доцент математике на Универзитету у Буффалу

„Када клиничар има пацијента са одређеним поремећајем, како може да одлучи које делове мозга стимулисати? Наша студија је корак ка бољем разумевању како повезаност мозга може боље информисати ове одлуке. “

„Ако погледате архитектуру мозга, чини се да је то мрежа међусобно повезаних региона која међусобно комуницирају на компликовани начин. Питање које смо поставили у овој студији било је колико се мозак активира стимулисањем једне регије.

„Открили смо да неки региони имају способност да врло лако усмере мозак у разна стања када се стимулишу, док други региони имају мањи ефекат“, рекла је др Даниелле С. Бассетт, ванредни професор биоинжењеринга у факултет за инжењерство и примењене науке Универзитета у Пенсилванији.

Истраживање је обављено у сарадњи са когнитивним неурознанствеником, др Јеан М. Веттел, из Војне истраживачке лабораторије; теоретичар контроле Фабио Паскуалетти са Калифорнијског универзитета, Риверсиде; Сцотт Т. Графтон, МД, и Маттхев Циеслак са Универзитета у Калифорнији, Санта Барбара; и Схи Гу са Одељења за психијатрију Универзитета у Пенсилванији.

Студија, објављена у ПЛОС Рачунарска биологија, користио је рачунски модел за симулацију мождане активности код осам појединаца чија је мождана архитектура мапирана помоћу података изведених из снимања дифузног спектра. Ова техника снимања ствара врсту слике мозга коју снима МРИ скенер.

Истраживачи су испитивали утицај стимулисања сваког од 83 региона у мозгу сваког субјекта. Иако су резултати варирали од особе до особе, појавили су се заједнички трендови.

Мрежна чворишта - подручја мозга која су снажно повезана са другим деловима мозга преко беле материје мозга - показала су оно што истраживачи називају „високим функционалним ефектом“. Открили су да је стимулисање ових региона резултирало глобалном активацијом многих можданих региона.

Овај ефекат је био посебно запажен у две подмреже мозга за које се зна да садрже више регионалних чворишта.

Подручја укључују подкортичку мрежу (која се састоји од регија које су се развиле релативно рано и кључне су за обраду емоција) и мрежу подразумеваног режима (која се састоји од регија које су се касније развиле и кључне су за самореференцијалну обраду када је особа у мировању или не извршавајући ниједан задатак).

Подстицајни региони у субкортикалној мрежи кулминирали су глобалним променама, у којима је засијала разноликост подручја у мозгу субјекта.

Стимулисање региона у мрежи подразумеваног режима такође је лако довело до мноштва нових стања мозга, иако су обрасци активације ограничени основном архитектуром мозга - везама беле материје између чворова мреже и других делова мозга.

Упркос овом ограничењу, окретност мреже подржава идеју да је мозак у стању мировања врло погодан за брзо пребацивање у низ нових стања усмерених на испуњавање одређених задатака.

За разлику од региона унутар мреже подразумеваног режима и субкортикалних мрежа, слабије повезана подручја, попут сензорног и асоцијативног кортекса, имала су ограниченији ефекат на активност мозга када су активирана.

Ови обрасци сугеришу да би лекари могли да спроводе две класе терапија када је у питању стимулација мозга: „широко ресетовање“ које мења глобалну динамику мозга или циљанији приступ који се фокусира на динамику само неколико региона.

Студија потврђује налазе прошлих истраживања Бассетта и других о контролисаности структурних мрежа мозга. За разлику од прошлих радова који су користили линеарно моделирање да би дошли до резултата, нова студија користила је нелинеарне моделе који тачније одражавају сложену активност мозга, рекао је Мулдоон.

Извор: Универзитет у Буффалу

!-- GDPR -->