ИИ против болезни Паркинсона 

Американские нейрофизиологи использовали искусственный интеллект для разработки индивидуальных алгоритмов адаптивной глубокой стимуляции мозга, которая в полностью автономном режиме отслеживает перемены в работе мозга носителей болезни Паркинсона и подбирает такой режим стимуляции его работы, который максимально сильно подавляет наиболее неприятные симптомы этого заболевания.

В исследовании, опубликованном в журнале Nature Medicine, ученые преобразовали глубокую стимуляцию мозга в индивидуальную терапию, которая адаптирует количество электрической стимуляции к индивидуальным симптомам каждого пациента.

«Нам удалось совершить большой прорыв в создании адаптивной системы глубокой стимуляции мозга благодаря тому, что мы разработали подход, позволяющий в режиме реального времени определять остроту симптомов болезни Паркинсона. Это позволяет системе автоматически подбирать оптимальную силу стимуляции для подавления симптомов болезни», - поясняет доцент Университета Калифорнии в Сан-Франциско Саймон Литтл.

Глубокая стимуляция мозга (DBS) в настоящее время является основным методом лечения людей с болезнью Паркинсона и может помочь при таких симптомах, как  боль, скованность, медлительность и тремор. Метод заключается в имплантации крошечных электродов в мозг для обеспечения электрической стимуляции определенных областей, которые контролируют движения.

В настоящее время эта стимуляция установлена на постоянном уровне, независимо от того, что делает пациент, или от тяжести его симптомов. В результате данная методика может привести либо к недостаточной стимуляции, что приведет к обострению симптомов, либо к чрезмерной стимуляции, что приведет к беспорядочным движениям.

Американские ученые усовершенстволи методику, и теперь можно автоматически регулировать уровень стимуляции в соответствии с потребностями пациента на основе сигналов, поступающих в мозг в режиме реального времени.

Исследователи говорят, что необходимы дальнейшие испытания для подтверждения результатов пилотного исследования, чтобы сделать методику приемлемой для обычной клинической практики, а клиницистам потребуется обучение.

Разработка этой автономной системы стала возможной благодаря длительному наблюдению за 17 пациентами с болезнью Паркинсона, которым была проведена операция по имплантации электродов в определенные области мозга. .

«Устройство DBS может одновременно определять активность мозга и обеспечивать стимуляцию. Наша работа заключалась в создании алгоритмов для программного обеспечения, которое работает на этом устройстве”, - рассказывают ученые.

Проведенные учеными измерения помогли им выявить характерные перемены в работе гамма-ритмов в моторной коре мозга добровольцев, а также в толще промежуточного мозга - в так называемом ядре субталамуса, которые возникали в те периоды времени, когда участники наблюдений испытывали особенно неприятные симптомы болезни. В их число входила брадикинезия - медленный отклик конечностей на желание совершить движение, дистония - непроизвольные сокращения мышц, а также другие проявления болезни Паркинсона.

Это позволило команде создать алгоритмы, которые могли бы увеличить стимуляцию DBS, когда этот сигнал был низким, и уменьшить его, когда этот сигнал был высоким.

Команда ученых разработала алгоритмы для каждого человека и наиболее неприятных симптомов, в результате чего была создана система, в которой сигналы мозга участников непрерывно отслеживались, а электрическая стимуляция автоматически корректировалась в соответствии с их потребностями.

В клинических испытаниях новый метод сократил симптомы у пациентов на 50% по сравнению с традиционными методами постоянной стимуляции. Адаптивная DBS использует сигналы мозга для создания непрерывной обратной связи и корректировки терапии в реальном времени.

Новый метод позволил вдвое сократить продолжительность периодов, когда пациенты испытывали наиболее неприятные симптомы болезни Паркинсона, включая брадикинезию  и дистонию.

Многообещающие результаты исследования подтверждают необходимость проведения более масштабных клинических испытаний, чтобы подтвердить безопасность и эффективность терапии и предоставить доказательства, необходимые для того, чтобы адаптивная  DBS стала столь необходимым и одобренным новым методом лечения людей с болезнью Паркинсона,  уверены ученые.

 Марина КЫН