Глубокая стимуляция мозга при резистентной депрессии: биомаркеры и новые возможности лечения

Глубокая стимуляция мозга (DBS) — имплантируемые в мозг устройства, работающие по принципу «кардиостимулятора» — показала клиническое улучшение у половины участников с тяжелой резистентной к лечению депрессией в ходе открытого испытания.

Новые горизонты в лечении резистентной депрессии

Исследование, проведенное учеными из Великобритании и Китая, выявило ключевой признак мозговой активности, который предсказывает, насколько хорошо каждый пациент отреагирует на лечение. Эти находки могут быть использованы в будущем для более точного определения пациентов, которым данное лечение принесет наибольшую пользу.

Основная информация:

• Предсказательный биомаркер: Более низкая тета-активность в ядрах терминальной полоски (BNST - Bed Nucleus of the Stria Terminalis) до хирургического вмешательства предсказывала более выраженное улучшение при депрессии и тревожности.
• Эффективность лечения: 13 из 26 пациентов (50%) продемонстрировали улучшение, а 9 (35%) достигли почти полной ремиссии.
• Потенциал замкнутой системы: DBS снижала тета-активность в BNST параллельно с облегчением симптомов, что подтверждает перспективность будущих адаптивных систем стимуляции.

Понимание резистентной депрессии

Большое депрессивное расстройство является одной из наиболее распространенных и инвалидизирующих проблем психического здоровья во всем мире. Хотя антидепрессанты и когнитивные терапии помогают многим пациентам, существует высокий уровень резистентности к лечению. Лечение оказывается неэффективным для 30-50% пациентов с депрессией.

В последние десятилетия метод глубокой стимуляции мозга (DBS) начал применяться для лечения различных состояний, наиболее успешно — у пациентов с болезнью Паркинсона. Эта техника включает имплантацию тонких электродов глубоко в мозг, которые передают слабые электрические импульсы для коррекции аномальной мозговой активности.

Дизайн исследования и методы

В исследовании, опубликованном в журнале Nature Communications, приняли участие 26 пациентов с резистентной к лечению депрессией, набранных из больницы Ruijin (Шанхайский университет Цзяотун, Китай). Испытание было открытым, что означает, что и исследователи, и пациенты знали о применении DBS.

Команда проводила стимуляцию двух областей мозга:

• Ядра терминальной полоски (BNST): Эта структура, являющаяся продолжением миндалевидного тела (amygdala), участвует в регуляции стресса, тревоги, страха и социального поведения, особенно в ответ на долгосрочные стрессы и страхи.
• Прилежащее ядро (nucleus accumbens): Эта область задействована в обработке вознаграждений мозгом и является ключевой для мотивации, удовольствия и подкрепления.

Результаты и открытие биомаркеров

Половина пациентов (13 из 26) показали значительные улучшения, оцененные по различным шкалам депрессии и тревожности, а также по показателям качества жизни и инвалидности.

Девять из этих пациентов (35% от всей когорты исследования) достигли ремиссии, что означает почти полное исчезновение симптомов.

Исследователи регистрировали электрическую активность мозга с помощью DBS-электродов в BNST и с помощью скальповой электроэнцефалографии (ЭЭГ — electroencephalogram). Было обнаружено, что активность в определенном частотном диапазоне (4–8 Гц), известном как тета-активность, имеет клиническое значение.

Тета-активность как предсказатель ответа

Тета-активность в BNST коррелировала с выраженностью депрессии и уровнем тревожности пациента на ежедневной основе — пациенты с более высоким уровнем тета-активности испытывали более тяжелые симптомы.

У пациентов с более низким уровнем тета-активности в этой области мозга до операции наблюдалось большее улучшение и отмечались более выраженные улучшения качества жизни через три, шесть и двенадцать месяцев, хотя это относилось только к депрессии и тревожности, но не к потере удовольствия (ангедония).

Аналогичным образом, пациенты с большей «когерентностью» (синхронизацией) между BNST и префронтальной корой (prefrontal cortex) в тета-частотах — то есть, пациенты, у которых эти две области были наиболее тесно синхронизированы — также имели лучшие результаты. Префронтальная кора участвует в эмоциональной регуляции, и большая когерентность подразумевает лучшую коммуникацию между этими двумя областями.

«Глубокая стимуляция мозга демонстрирует реальные перспективы в борьбе с резистентной к лечению депрессией, которая может оказывать огромное влияние на жизнь людей. Но наше исследование не только подчеркнуло эту перспективу, но и дало нам потенциальный и крайне необходимый объективный маркер, чтобы определить, какие пациенты отреагируют лучше всего», — сказала профессор Валери Вун (Valerie Voon) с кафедры психиатрии Кембриджского университета и Университета Фудань, Китай.

«Мы обнаружили, что мозговая активность на определенной частоте — тета-волны — может сказать нам, какие пациенты получат наилучший ответ на лечение DBS в области мозга BNST. Это может помочь нам персонализировать лечение для каждого пациента в будущем», — добавила доктор Линбин Ван (Linbin Wang) с кафедры психиатрии Кембриджского университета.

Перспективы адаптивной стимуляции

В ходе испытания DBS приводила к снижению тета-активности в BNST, и это снижение соответствовало улучшениям в симптомах депрессии и тревожности. Это открывает возможность использования «замкнутой системы» (closed-loop system), которая использует обратную связь в реальном времени для корректировки электрической стимуляции, говорят исследователи.

«Поскольку тета-активность отслеживает состояния тревожности в реальном времени, это означает, что если активность высока, мы можем сказать: «Хорошо, этот человек находится в состоянии тревожности, нам нужно увеличить стимуляцию». Аналогично, если тета-активность низкая, мы можем уменьшить стимуляцию», — добавила профессор Валери Вун.

Важность исследования для глобального здравоохранения

«Это самое крупное исследование, демонстрирующее, что глубокая стимуляция BNST и прилежащего ядра может лечить депрессию. Депрессия является серьезной проблемой общественного здравоохранения в Китае и во всем мире. Это исследование не только показывает, как мозг нарушен при депрессии, но и подчеркивает потенциал DBS для лечения этого заболевания», — сказал профессор Бомин Сунь (Bomin Sun), нейрохирург, руководивший исследованием в Шанхайском университете Цзяотун.

Психологические факторы и их связь с эффективностью лечения

Команда также обнаружила психологические показатели, которые указывали на то, насколько хорошо пациент отреагирует на лечение. Участникам показывали серию изображений: некоторые приятные (например, щенки), некоторые нейтральные (например, мебель) и некоторые негативные (например, несчастные случаи). Пациенты с самой сильной реакцией на негативные изображения были наименее склонны к получению пользы от DBS.

Финансирование исследования

Исследование было профинансировано Национальным фондом естественных наук Китая, Комиссией по науке и технологиям Шанхая. Профессор Вун и ее команда также получили финансирование от Медицинского исследовательского совета Великобритании (UK Medical Research Council).

Сравнение с золотым стандартом

Наряду с этим исследованием, исследователи провели двойное слепое, рандомизированное контролируемое испытание DBS для лечения резистентной депрессии. Такие испытания считаются «золотым стандартом», поскольку ни исследователи, ни пациенты не знают, какое именно лечение применяется, что исключает возможность эффекта плацебо. Результаты этого испытания будут опубликованы в ближайшее время.

Ключевые вопросы, на которые отвечает исследование

Вопрос: Какой сигнал мозга предсказывает, кто получит наибольшую пользу от DBS при депрессии?

Ответ: Низкая тета-частотная активность в BNST до лечения является сильным предиктором лучшего ответа.

Вопрос: Насколько эффективна DBS у людей с тяжелой резистентной депрессией?

Ответ: У половины пациентов наблюдалось значительное улучшение, а у трети достигнута ремиссия основных симптомов.

Вопрос: Почему этот биомаркер важен для будущего лечения?

Ответ: Он позволяет персонализировать настройки DBS и поддерживает разработку замкнутых систем стимуляции в реальном времени.

Заметки редактора

Эта статья написана редактором Neuroscience News. Оригинальная научная работа была полностью рассмотрена. Дополнительный контекст добавлен нашим персоналом.

Об этом исследовании в области нейротехнологий и депрессии

• Автор: Крейг Брирли (Craig Brierley)
• Источник: Кембриджский университет (University of Cambridge)
• Контакт: Крейг Брирли – Кембриджский университет
• Изображение: Изображение предоставлено Neuroscience News

Оригинальное исследование:

«Prefrontal–Bed Nucleus of the Stria Terminalis Physiological and Neuropsychological Biomarkers Predict Therapeutic Outcomes in Depression», авторства Valerie Voon и др. Nature Communications.

Аннотация оригинального исследования:

«Физиологические и нейропсихологические биомаркеры префронтальной коры и ядер терминальной полоски предсказывают терапевтические исходы при депрессии»

Срочно требуются терапевтические опции для рефрактерной депрессии. Мы провели рандомизированное контролируемое испытание глубокой стимуляции мозга (DBS) ядер терминальной полоски (BNST), расширенной структуры миндалевидного тела, и прилежащего ядра (NAc) у 26 пациентов с рефрактерной депрессией для оценки эффективности лечения и предикторов ответа. DBS BNST-NAc показала 50% частоту ответа на депрессию и 35% частоту ремиссии в открытой фазе. Мы выявили объективный физиологический биомаркер с использованием острой и хронической внутричерепной записи, машинного обучения и интегрированной системы, сочетающей электрофизиологию, нейровизуализацию и поведение: более низкая тета-активность BNST и когерентность префронтальной коры-BNST с нисходящей связью предсказывали лучшие исходы при депрессии и качество жизни после хронической стимуляции через 3, 6 и 12 месяцев, подтвержденные в состояниях с открытыми и закрытыми глазами и машинным обучением. Мы выявили сеть связности, управляемую физиологией, включающую тракты дорсальной передней поясной извилины и латеральной нижней лобной коры. Эти биомаркеры, связанные с негативным эмоциональным смещением и тревогой, подчеркивают эффективность DBS BNST-NAc для рефрактерной депрессии и имеют потенциальные более широкие клинические последствия. Регистрация ClinicalTrials.gov: NCT04530942.

Подпишитесь на нашу рассылку

Спасибо за подписку. Что-то пошло не так. Я согласен на передачу моих персональных данных в AWeber для Neuroscience Newsletter (подробнее). Подпишитесь, чтобы получать наши последние новости и сводки по нейронаукам на вашу электронную почту один раз в день, абсолютно бесплатно. Мы ненавидим спам и используем вашу электронную почту только для отправки вам рассылок. Вы можете отписаться в любое время.