Как улучшить мозг, выпуск 13. Как электричество может снять боль

В последние несколько лет транскраниальная стимуляция постоянным током (tDCS) стала очень привлекательной терапевтической опцией для того, чтобы попытаться улучшить какие-либо функции мозга. Многие исследования подтверждают роль этого воздействия на префронтальную кору в качестве средства, усиливающего когнитивную сферу и улучшающего ряд нервно-психических функций. Авторы очередной работы во Frontiers in Neuroscience из исследовательского топика Augmentation of Brain Function: Facts, Fiction and Controversy, продолжающей нашу рубрику «Как улучшить мозг», решили подробнее посмотреть на то, как влияет электрическая стимуляция мозга, на боль, а также на внимание и самочувствие.

Внешний вид шапочки для эксперимента, демонтрирующий установку электрода, и зона коры, на которую проводилось воздействие. Источник: Jean-Pascal Lefaucheur et al.

В первую очередь исследователи рассматривали рассеянный склероз, так как в настоящее время его частота, особенно у лиц молодого возраста, растёт. В число его симптомов входит хроническая боль, встречаемость которой по некоторым данным колеблется между 29 и 86 процентами. Причём, более распространены боли нижних конечностей, связанные с демиелинизацией центральных сенсорных путей, которые к тому же плохо поддаются купированию. Помимо этого для рассеянного склероза характерны беспокойство и депрессия (встречаются в 22-24 процентах случаев), а также же хроническая усталость (более 75 процентов), которая значительно влияет на качество жизни.

В последнее десятилетие в научной среде возрос интерес к взаимодействию между болью и уровнем внимания. Хоть боль и служит предупреждающим сигналом для того, чтобы реагировать на потенциальную опасность, ее связь с интенсивностью стимула не линейная. И внимание тут играет не последнюю роль. С одной стороны, отвлечение может снизить восприимчивость к вызванной боли, о чём говорит, например, Легрейн, но с другой стороны, боль может поглотить внимание целиком, препятствуя нормальному выполнению когнитивных задач, даже если умышленно пытаться её не замечать.

Благодаря развитию нейровизуализации выяснилось, что ключевую роль во всех этих аспектах (боль, усталость, внимание) играет дорсолатеральная префронтальная кора, на которую слева и воздействовали учёные, оценивая после силу боли у пациентов с рассеянным склерозом, а также измеряя при этом уровни внимания, настроения и усталости.

В исследовании приняли участие 16 больных (13 женщин и трое мужчин в возрасте 38-67 лет) с хронической нейропатической болью. Пациентов случайным образом разделили на две группы, которые получали или не получали (контроль) электрическое воздействие транскраниальной стимуляцией префронтальной коры постоянным током (tDCS). Каждое из них состояло из трёх последовательных блоков терапии, ежедневные сеансы каждого из которых проходили в течение 3 недель.

Оценка боли, для которой использовались специальные шкалы (Brief Pain Inventory, BPI,Visual Analog Scale, VAS), проводилась до и после каждого блока, а внимание оценивали с помощью нейрофизиологических параметров и различных тестов, так же, как и усталость с настроением.

В итоге стало ясно, что по сравнению с контрольной группой те испытуемые, которым действительно проводили стимуляцию, стали чувствовать гораздо меньшую боль, то есть сработал анальгетический эффект. А вот какое-либо воздействие на настроение, усталость или внимание не обнаружилось.

Авторы предполагают, что транскраниальная стимуляция постоянным током левой дорсолатеральной префронтальной корой, по-видимому, действует избирательно и устраняет лишь конкретные симптомы – в частности, нейропатические боли. Обезболивание может произойти и в результате активации так называемой эмоциональной болевой сети. То, что не произошло никакого влияния на внимание, настроение и усталость, отчасти можно списать на короткий срок терапии, небольшой размер выборки и неоднородности самого заболевания.

По словам исследователей, в будущих крупномасштабных исследованиях нужно исправить эти недоработки и проверить различные участки коры, изменяя тип стимуляции, продлевая длительность процедур, а также объединить tDCS с методами нейровизуализации для того, чтобы лучше понять её возможный механизм действия.

Текст: Анна Хоружая

Prefrontal tDCS Decreases Pain in Patients with Multiple Sclerosis by Samar S. Ayache, Ulrich Palm, Moussa A. Chalah, Tarik Al-Ani, Arnaud Brignol, Mohamed Abdellaoui, Dalia Dimitri, Marc Sorel, Alain Créange and Jean-Pascal Lefaucheur in Front. Neurosci., published April 2016.

https://doi.org/10.3389/fnins.2016.00147

Выпуск 12: что может медитация?

Выпуск 11: от человеческого мозга до мозга глобального

Выпуск 10: этические проблемы интерфейсов «мозг-мозг»

Выпуск 9: просоциальное поведение на фМРТ.

Выпуск 8: руки помощи.

Выпуск 7: почему IQ-тесты не всегда корректно работают?

Выпуск 6: что есть сознание и есть ли оно у интернета?

Выпуск 5: база данных ЭЭГ.

Выпуск 4: интерфейс «мозг-компьютер», прогресс за рамками определений.

Выпуск 3: магнитная стимуляция и поведенческая терапия.

Выпуск 2: как объяснить сознание.

Выпуск 1: нейропротезы замкнутого цикла.

Читайте материалы нашего сайта в Facebook, ВКонтакте, Яндекс-Дзен, Одноклассниках и канале в Telegram, а также следите за новыми картинками дня в Instagram.