Неинвазивная низкомощная электрическая стимуляция в ходе испытаний показала модуляцию мозговых цепей, участвующих в регулировании тяги к наркотикам при опиоидной зависимости

Резюме: Исследователи сообщили обнадёживающие предварительные результаты рандомизированного, слепого клинического исследования неинвазивного метода стимуляции мозга, называемого тета-частотным транскраниальным переменным током (tACS), у людей с расстройством употребления опиоидов. Одна сессия стимуляции снизила реактивность, вызванную медикаментозным сигналом, в стриатуме, открыв путь к другим тестам этого подхода для изменения нейронной активности, лежащей в основе симптомов, делающих наркотическую зависимость столь сильной.

В продолжающемся поиске новых и более эффективных методов лечения зависимости исследователи в США и по всему миру тестируют различные методы неинвазивной стимуляции мозга, сообщая о смешанном успехе.

В недавно опубликованной статье команда под руководством получателя гранта BBRF публикует обнадёживающие предварительные результаты рандомизированного, слепого клинического исследования неинвазивного метода стимуляции мозга, называемого тета-частотным транскраниальным переменным током (tACS), у людей с расстройством, связанным с употреблением опиоидов (OUD).

В tACS слабый колеблящийся электрический ток (2 мА, подаваемый небольшой 9-вольтовой батареей) подаётся через электроды, размещённые на коже головы, чтобы нацелиться на определённые частоты мозговых волн. Ранее исследователи использовали его для изучения и, возможно, модификации когнитивных процессов, таких как память, внимание и настроение, калибруя стимуляцию под естественные ритмы мозга. В новом исследовании, опубликованном в Molecular Psychiatry, Хамед Эхтиари, доктор медицины, Ph.D., молодой исследователь BBRF 2018 года, и его коллеги провели tACS для синхронизации активности в сфокусированной области на тета-частоте мозга, которая отражает медленные нейронные колебания (4 Гц - 8 Гц).

В команду также входил Мартин П. Паулус, доктор медицины, член Научного совета BBRF и обладатель гранта BBRF Young Investigator в 2000 году. Он является президентом и научным директором Института исследований мозга имени лауреатов. Доктор Эхтиари, под наставничеством доктора Паулуса, работает в Университете Техаса в Юго-Западном Университете в Далласе.

Команда отметила результаты предыдущих исследований сканирования мозга с помощью фМРТ, показывающих, что сигналы на лекарства активируют нейронные цепи, пересекающиеся с системами вознаграждения и обработки эмоций, включая стриатум и миндалину. Были выявлены и другие цепи, участвующие в управлении тягой и предотвращении рецидива. В центре этого процесса, объясняет команда, является регуляция сверху вниз с помощью сети исполнительного контроля мозга, особенно фронтопариетальных областей, включающих дорсолатеральную префронтальную кору (DLPFC) и заднюю теменную кору (PPC). Последние две структуры осуществляют регуляторный контроль над частями мозга «под» корой — включая миндалину, стриатум и другие области, участвующие в эмоциональной регуляции.

Неинвазивная стимуляция мозга — это хорошо проверенная технология, применяемая для попыток модулировать активацию мозга, вызванную медикаментными сигналами, у людей с зависимостью. Ключевой вопрос заключается в выявлении и эффективном воздействии нейронных механизмов, лежащих в основе ответа на лечение. TMS (транскраниальная магнитная стимуляция), ставшая распространённым методом лечения депрессии, также одобрена FDA для прекращения курения — тем самым решая одну из форм употребления зависимых веществ. Результаты в лечении ТМС при других видах зависимости, включая ОУД, были, в лучшем случае, неоднозначными.

Доктора Эхтиари, Паулус и коллегиприменялся для тестирования tACS — разновидности транскраниальной электрической стимуляции (tES), по разным причинам. Среди них — сравнительно низкая стоимость и доступность: в декабре прошлого года FDA одобрило первое домашнее устройство tES для лечения депрессии. tACS был особенно привлекателен для команды, так как его можно использовать для продвижения сетевой синхронизации. (Предыдущие исследования показывают, что эффективная коммуникация между областями мозга основана на синхронизированной осцилляционной активности нейронов.) В недавно опубликованном исследовании использовалась конфигурация электрода высокого разрешения для достижения более точной фокусировки стимуляции на целевых областях мозга, чем это возможно при традиционных tES или TMS.

В исследовании приняли участие 60 человек с опиоидным расстройством — все мужчины, средний возраст около 30-х лет — которые проходили лечение в стационарном центре лечения наркозависимости, где 30 были рандомизированы для получения одной 20-минутной сессии стимуляции tACS, а 30 — одну сессию плацебо, предназначенную для неотличимой от активной стимуляции. Две пары электродов высокого разрешения были размещены на коже головы для фокусировки стимуляции в правой фронтопариетальной сети. В других исследованиях было показано, что стимуляция этой сети оказывает выраженное влияние на исполнительные функции.

Каждому участнику проходили фМРТ-сканирование мозга за 8 минут до и через 8 минут после сеанса стимуляции (плацебо). Затем была проведена скрининговая задача, в которой были представлены сигналы на препарат и проверена реактивность на них. Участники оценивали уровень тяги к наркотикам с интервалами во время этого задания, а также до начала испытания и после каждой сессии фМРТ, а также во время пребывания в сканере и на следующий день после сеанса стимуляции.

Самым важным результатом этого исследования стало то, насколько хорошо тета-частотно-настроенный tACS взаимодействует с фронтопариэтальной цепью, играющей важную роль в модуляции исполнительной сетью подкорковых областей, таких как миндалина и стриатум, связанные с зависимостью. Исследователи обнаружили, что активная стимуляция tACS снижает реактивность, вызванную сигналами препарата, в стриатуме. Для команды это соответствует предпосылке их исследования: тета-диапазон tACS, направленный на стимулирование фронтопариетальной синхронии, действительно может помогать модулировать цепи, соединяющие кору и подкорковые области, такие как миндалина и стриатум.

В группах активных и плацебо различия в тяге к наркотикам, сообщаемые самостоятельно, были незначимыми после одной сессии стимуляции (в обеих группах они были ниже). «В будущих исследованиях могут потребоваться многосессионные вмешательства для достижения устойчивых изменений в тяге и употреблении наркотиков», — предложила команда. Также было бы полезно, по их словам, если в будущих исследованиях исследователи проводили долгосрочные последующие оценки, чтобы выяснить, приводят ли нейронные изменения, вызванные активным tACS, улучшение когнитивного контроля, изменения маркеров стресса и снижение частоты рецидива.

На данный момент ключевым результатом исследования, подчеркнула команда, стало доказательство того, что tACS с размещением электродов высокого разрешения, направленным на правую фронтопариетальную цепь, «может модулировать нейронные системы, участвующие в регуляции тяги». Команда разработала оптимизированную версию tACS на основе результатов этого исследования, которую надеется протестировать в лечении зависимости. Таким образом, текущее исследование открывает путь к Другие тесты на высокоцеленаправленную низкомощную электрическую стимуляцию для изменения нейронной активности, лежащей в основе симптомов, которые делают наркозависимость таким мощным модификатором поведения и способности человека проявлять суждения и сдержанность при сталкивании с тягой, а также сигналами на употребление зависимых веществ.