Стимуляция спинного мозга снижает восприятие боли

Уже меньше, чем через месяц в Самаре состоится международная конференция BCISamara-2019. Мы продолжаем знакомить вас с работами иностранных гостей. Сурьо Сокадар – человек с разносторонними научными интересами. Он занимается не только интерфейсами «мозг-компьютер», но и нейромодуляцией. В прошлом году его группа сделала интересную работу по изучению снижения нейропатической боли путем стимуляции DRG (dorsal root ganglion, ганглия заднего корешка спинного мозга). Этот метод используется не первый год против односторонней локализованной нейропатической боли, однако то, как именно работает метод на кортикальном уровне, оставалось неизвестным. Авторы работы (и Сокадар в том числе) решили изучить связь успешно работающей стимуляции и лазерных вызванных потенциалов. Статья опубликована в журнале Neuromodulation: Technology at the Neural Interface. На конференции же мы обязательно поговорим с Сокадаром и запишем с ним интервью.

Прежде, чем рассказать о самой работе, стоит рассказать и о самих лазерных вызванных потенциалов. Эта методика появилась еще в 1976 году, когда ученые продемонстрировали появление вызванного потенциала (кратковременного всплеска электрической активности мозга в ответ на внешний раздражитель) в ответ на стимуляцию кожи рук короткими импульсами инфракрасного лазера. Оказалось, что амплитуда этого потенциала коррелирует с интенсивностью болевых ощущений. Позже выяснилась и нейробиология эффекта – стало понятно, что лазер генерирует в коже тепловые импульсы, чрезвычайно быстро повышающие температуру кожи. Это вызвает расположенных в коже ноцицепторов. Интенсивное термическое воздействие на ноцицепторы вызывает мощный синхронный афферентный (восходящий в центральную нервную систему) поток импульсов, достигающих коры головного мозга, что при регистрации выглядит как двухфазный негативно-позитивный потенциал.  Таким образом, в руках ученых оказался универсальный стандартизированный инструмент, позволяющий количественно изучать боль.

В новой работе авторы отобрали 12 человек с хронической нейропатической локализованной односторонней болью. То есть пациент испытывал хронические боли в конкретном месте конечности – но только с одной стороны (в эксперименте участвовали пациенты с болью в ногах или паховой области).  Авторы использовали лазерные вызванные потенциалы (LEP) как инструмент для измерения уровня обработки болевых ощущений в коре. При этом у каждого пациента был аномальный результат – LEP в месте боли и контроль – «зеркальный» LEP в симметричном месте с другой стороны тела.

За пациентами наблюдали в течение полугода, пока шло лечение стимуляцией DRGи делали им три замера LEP – до начала лечения, через месяц и через полгода. Параллельно уровень боли оценивался и по стандартным шкалам: Numerical Rating Scale (NRS) и Brief Pain Inventory (BPI). В результате оказалось, что стимуляция не просто ослабляла боль, но и восстанавливала LEP до значений контроля. Корреляция была обоюдной: стимуляция изменяла LEP, а изменения в LEP коррелировали с клиническим ответом пациентов на терапию.

Текст: Алексей Паевский

Morgalla, M. H., de Barros Filho, M. F., Chander, B. S., Soekadar, S. R., Tatagiba, M., & Lepski, G. (2018). Neurophysiological Effects of Dorsal Root Ganglion Stimulation (DRGS) in Pain Processing at the Cortical Level. Neuromodulation: Technology at the Neural Interface. doi:10.1111/ner.12900