Можно ли отбить тягу к перееданию ультразвуком: как ученые и врачи используют стимуляцию мозга для борьбы с «болезнями века»
А если вас беспокоит слишком сильная тяга к еде, то скоро можно будет избавиться от нее, подействовав на мозг ультразвуком. Фото: YAKOBCHUK VIACHESLAV/Shutterstock/Fotodom
«Если вы не можете заснуть, включите звук будильника. Мозг подумает, что уже пора на работу, и сразу захочет спать». А если вас беспокоит слишком сильная тяга к еде, то скоро можно будет избавиться от нее, подействовав на мозг ультразвуком. Такие обнадеживающие сообщения бродят по соцсетям. И если первое шутка, то второе - новость со ссылкой на недавнее научное исследование. Речь о методике под названием «неинвазивная ультразвуковая нейромодуляция», или, проще говоря, ультразвуковая стимуляция мозга (УЗС).
Новый эксперимент с ее использованием провела международная команда ученых из США и Великобритании. Исследователи заявили, что такой подход «может привести к революционным достижениям как в нейробиологии, так и в лечении». Что же делали и чего добились ученые? Как вообще работает стимуляция мозга извне, какие перспективы открывает и какими могут быть побочные эффекты? Во всем этом разбиралась «Комсомолка» вместе с экспертами.
КАК ПРОХОДЯТ ЭКСПЕРИМЕНТЫ: НЕ НАУШНИКИ, А ШЛЕМ
«Переедание, лень и тягу к вейпам ученые отключили 60-секундным звуком в наушниках. Ждем кнопку «включить мотивацию» в AirPods», - полушутя-полусерьезно пишут авторы постов в соцсетях. Создается впечатление, что участники эксперимента слушали звуки определенной частоты и - о чудо! - избавлялись от вредных привычек. В действительности все выглядело совсем не так.
Перед ультразвуковой стимуляцией добровольцу делают МРТ-исследование, чтобы определить мишени для воздействия - расположение тех или иных зон головного мозга. Затем голову испытуемого фиксируют с помощью удерживающих устройств (в частности, такое приспособление может быть похоже на шлем). А потом включается стимуляция. Это серия ультразвуковых импульсов. Напомним: распознать ультразвук человеческое ухо в принципе не способно. Так что было бы даже странно запускать его через наушники. «УЗС это высокоточное воздействие на определенные участки мозга фокусированным ультразвуком», поясняют эксперты. Причем, интенсивность воздействия низкая - чтобы избежать перегрева или даже разрушения тканей головы и мозга.
В недавнем исследовании приняли участие 26 здоровых добровольцев в возрасте от 20 до 65 лет. Протокол стимуляции включал 80 секунд воздействия. Через 10 - 15 минут участников эксперимента снова помещали в МРТ-аппарат, чтобы отследить работу мозга. И просили выполнить определенные тесты. С их помощью оценивалась чувствительность к вознаграждению - именно на эту зону мозга, также известную как «центр удовольствия», была направлена УЗ-стимуляция.
К ЧЕМУ ПРИВЕЛА СТИМУЛЯЦИЯ МОЗГА
Как утверждают авторы, их эксперимент показал: УЗС глубоких зон мозга (к ним относится и «центр удовольствия») может целенаправленно менять поведение человека. А именно, влиять на реакции, связанные с системой вознаграждения. В частности, судя по итогам тестов, у добровольцев повысилась скорость обучения определенным моделям поведения (речь шла о выборе тех или иных предметов в специальных заданиях).
При этом известно, что на чувствительность к вознаграждению «завязаны» многие психиатрические расстройства. В их числе зависимости от табака, алкоголя, наркотических веществ, депрессии, расстройства пищевого поведения. Среди последних - неуемная страсть к еде, приводящая к перееданию и лишнему весу. Поэтому УЗС открывает перспективы новых подходов к борьбе с «болезнями века», заключают организаторы эксперимента. И делают оговорку: конечно, потребуется еще немало исследований. Во-первых, чтобы подтвердить их оптимистичную гипотезу. Во-вторых, чтобы выяснить: не обернется ли стимуляция глубоких зон мозга непредсказуемыми последствиями.
НАДЕЖДЫ И ЗАГАДКИ
- Возможности влиять на работу мозга внешними воздействиями - с помощью так называемой неинвазивной нейромодуляции - исследуются уже давно, - говорит врач-невролог, кандидат медицинских наук, научный сотрудник группы неинвазивной нейромодуляции Института нейрореабилитации и восстановительных технологий Российского центра неврологии и нейронаук (РЦНН) Александра Пойдашева.
Поясним: неинвазивность означает, что для таких методов не требуется проникновение - какие либо разрезы, проколы и прочие хирургические вмешательства. Нейромодуляция это изменение активности работы клеток и участков головного мозга. Например, теоретически можно снизить или усилить чувствительность к вознаграждениям. Или, скажем, повысить контроль за эмоциями, выполнением задач - за такие функции отвечает лобная доля коры мозга.
- Но это теория, очень упрощенные представления. На самом деле головной мозг сложнейшая система, все работает в комплексе. И во многом мы пока не понимаем, как именно. Остается огромное количество загадок, - разводит руками специалист.
Тем не менее сейчас уже есть достаточно хорошо изученные методы воздействия - той самой неинвазивной нейромодуляции - которые подтвердили свою безопасность и эффективность. Они используются в рамках научных исследований и даже официально применяются в медицине. В том числе, некоторые из них включены в российские клинические рекомендации для лечения пациентов, рассказывает эксперт.
КАК ВОЗДЕЙСТВУЮТ НА МОЗГ: МАГНИТ, ЭЛЕКТРИЧЕСТВО, УЛЬТРАЗВУК
- Сегодня есть три основных направления неинвазивной стимуляции головного мозга, - поясняет Александра Пойдашева.
1. Транскраниальная магнитная стимуляция, ТМС («транскраниальная» буквально означает «через череп» - от латинского «trans», через, и «cranium», череп. То есть воздействие на мозг происходит через неповрежденные кожу и кости черепа, без хирургического вмешательства. - Ред.).
- На области-мишени в мозге воздействуют переменным магнитным полем, - описывает эксперт. - Это приводит в активное состояние, возбуждает нейроны (нервные клетки). Также возбуждение распространяется по связям нейронов. Такое воздействие не вызывает повреждения клеток, его эффекты обратимы.
2. Транскраниальная электрическая стимуляция постоянным током или током переменной частоты, ТЭС.
Этот метод не вызывает возбуждение нейронов. Но может усиливать или снижать их активность, особым образом влияя на мембраны, то есть оболочки нервных клеток (меняя их электрический потенциал). «В отличие от ТМС, которой мы можем стимулировать области коры головного мозга площадью 3-4 кв. см, ТЭС «покрывает» сразу порядка 20 - 30 кв. см. То есть она не обладает такой высокой избирательностью (точностью попадания в менее крупные мишени. - Ред.)», - рассказывает Александра Пойдашева.
В то же время технически проводить электрическую стимуляцию легче. Есть даже портативные приборы, которые можно использовать в домашних условиях. «Однако доказательная база, подтверждение эффектов у ТМС значительно убедительнее. Для ТЭС данных меньше», - отмечает специалист.
3. Транскраниальная ультразвуковая стимуляция (ТУС). Это воздействие фокусированным ультразвуком низкой интенсивности. Главное отличие - возможность проникать максимально глубоко в ткани мозга. Как и другие виды стимуляции, такое воздействие может менять (модулировать) активность тех или иных мишеней в мозге.
КСТАТИ
Спасение при болезни Паркинсона
Кроме того, есть методика, при которой применяется фокусированный ультразвук высокой интенсивности. С его помощью проводят нейрохирургические операции, разрушают элементы, которые мешают нормальной работе мозга. Этот подход сейчас все шире применяют для лечения болезни Паркинсона, в том числе, в нашей стране. Нейрохирурги таким способом убирают один из мучительных симптомов - тремор, то есть дрожание рук и ног у больных. Фокусированный ультразвук высокой интенсивности, по сути, сродни скальпелю хирурга, но удается обойтись без вскрытия черепа. Если ошибиться в точности попадания в мишень, последствия могут быть крайне тяжелыми - как и при любых операциях на головном мозге, рассказал «КП» практикующий врач-нейрохирург. При высокой квалификации доктора риски сводятся к минимуму
ЧТО УЖЕ ЛЕЧАТ СТИМУЛЯЦИЕЙ МОЗГА: ОТ МИГРЕНИ ДО ПОСЛЕДСТВИЙ ИНСУЛЬТА
Самый большой спектр применения сегодня у транскраниальной магнитной стимуляции. С одной стороны, она входит в клинические рекомендации по лечению многих болезней. С другой стороны, именно этот метод активно исследуют в Российском центре неврологии и нейронаук для улучшения работы мозга здоровых людей.
- Если говорить о заболеваниях, то уже убедительно доказано, что ТМС может быть эффективна при лечении резистентных депрессий (когда пациенту не помогают лекарства. - Ред.), обсессивно-компульсивного расстройства, посттравматического стрессового расстройства, панического расстройства, депрессивных симптомов при шизофрении, - рассказывает Александра Пойдашева. - Также подтверждена эффективность ТМС при мигрени, хроническом болевом синдроме, реабилитации после инсульта. Ведутся исследования применения этого метода при болезни Альцгеймера и других видах деменции.
- Зарубежные ученые предположили, что ультразвуковую стимуляцию мозга можно было бы использовать для избавления от зависимостей, лечения пищевых расстройств (см. выше). А ТМС, которая лучше изучена, для этого подойдет?
- Проводились исследования, в которых ТМС применяли для лечения никотиновой зависимости, наркомании. Но результаты нельзя назвать очень успешными. Да, некоторое снижение тяги к курению или наркотическим веществам было. Но это действовало не само по себе, а в сочетании с когнитивно-поведенческой психотерапией. То есть важно работать именно с психикой, с осознанным контролем. Мы не можем просто взять, постимулировать мозг человека и вылечить его от зависимости. По крайней мере, сейчас это невозможно.
ВОЗДЕЙСТВИЕ НА «ЦЕНТР УДОВОЛЬСТВИЯ»: И ВДОХНОВЛЯЕТ, И ПУГАЕТ
- А что вы думаете о воздействии на «центр удовольствия» в мозге, чтобы снизить слишком сильную тягу к еде?
- Вмешательство в эту область мозга, отвечающую за чувствительность к вознаграждению, весьма рискованно. Есть известные опыты на лабораторных крысах. Животные получали доступ к «центру удовольствия» с помощью вживленного в мозг электрода и рычага, активирующего его. Многие крысы жали на рычаг до тех пор, пока не погибали. Потому что забывали есть, пить, спать. То есть воздействие на «центр удовольствия» может обернуться, например, формированием новой зависимости. Условно говоря, вместо тяги к никотину или перееданию человека начнет тянуть к постоянной стимуляции мозга неким прибором.
Решаясь на разработку какой-либо новой медицинской технологии, очень важно оценивать ее востребованность и соотношение пользы и рисков, подчеркивает эксперт. Если говорить об ожирении, то мы вошли в эру применения революционных лекарств, избавляющих от лишнего веса и одновременно ряда других заболеваний (так называемые «уколы стройности», «КП» не раз писала о них, см. в разделе «Здоровье» на KP.RU). Учитывая это, а также то, что ожирение не является экстренным жизнеугрожающим состоянием, стимуляцию головного мозга для снижения тяги к еде вряд ли можно считать остро необходимым методом, говорят врачи-неврологи. На практике при нынешнем уровне развития науки и медицины такое воздействие может оказаться очень слабым, неэффективным - как при попытках избавить от других зависимостей с помощью нейромодуляции (см. выше). С другой стороны, мы пока очень мало знаем о работе мозга, поэтому зачастую сложно предсказать отдаленные последствия стимуляции той или иной области.
Продолжение следует. Во 2-й части интервью (в ближайшее время в разделе «Здоровье» на KP.RU) мы расскажем об экспериментах по улучшению памяти и концентрации внимания с помощью транскраниальной магнитной стимуляции. А также о неожиданных причинах забывчивости у современных людей.
ЧИТАЙТЕ ТАКЖЕ
Когда ты худая, но все равно с ожирением: Признаки опасного состояния организма
Может быть так же опасно, как и курение: ученые назвали серьезный фактор, сокращающий жизнь
СЛУШАЙТЕ ТАКЖЕ