Алексей Седов рассказал, как лечат болезнь Паркинсона с помощью стимуляции мозга
Ее обнаружили лет двести назад, но до сих пор она остается загадкой для врачей и ученых. Болезнь Паркинсона. Сегодня в мире ею страдает более шести миллионов человек. Ожидается, что к 2030 году их число вырастет практически в два раза. В России такой диагноз поставлен порядка тремстам тысячам пациентов. При этом болезнь стремительно молодеет. Еще недавно ее диагностировали лишь у людей старше шестидесяти, а сегодня страшные слова в кабинете у невролога всё чаще слышат и молодые — уже с двадцати пяти — тридцати лет. Вылечить болезнь Паркинсона нельзя, а вот значительно улучшить качество жизни на много лет реально. И здесь на помощь медицине приходит фундаментальная наука.
С заведующим лабораторией клеточной нейрофизиологии человека Федерального исследовательского центра химической физики (ФИЦХФ) Российской академии наук, грантополучателем программы «Мозг» научного центра «Идея» Алексеем Седовым мы познакомились на фестивале актуального научного кино «ФАНК», который прошел в горах Сочи, на курорте «Роза Хутор», при партнерстве научного центра «Идея». Ученый стал одним из героев фильма «Сигнал/шум», в котором рассказывается о методе нейрохирургического лечения болезни Паркинсона при помощи воздействия импульсного электротока на определенные структуры головного мозга. Как «программируют» мозг, зачем ученым сниматься в кино и чего не хватает отечественной науке, узнавала наш корреспондент.
Сигнал принят
— Алексей, вы ученый, человек серьезный. Почему вдруг кино?
— В фильме показывается история конкретного пациента с болезнью Паркинсона. Ему перестало помогать консервативное лечение, и в Институте нейрохирургии имени Бурденко была проведена операция по вживлению электродов для глубинной стимуляции мозга. Такой метод значительно улучшает качество жизни людей с подобным диагнозом. В начале фильма герой фактически не мог ходить, а в финале смог станцевать на свадьбе у дочери. К сожалению, в нашей стране мало кто знает о существовании таких эффективных технологий. Фестиваль актуального научного кино дает возможность показать достижения науки широкому зрителю.
Тремор рук или ног. Неустойчивая походка. Сложность сделать первый шаг. Заторможенность движений. Это лишь самые яркие проявления болезни Паркинсона. Причина — в мозге, а точнее в его «черной субстанции»: там, где вырабатывается «гормон счастья» — дофамин, начинают отмирать нейроны. При этом, когда у человека появились видимые признаки болезни Паркинсона, практически восемьдесят процентов нейронов «черной субстанции» уже погибло. Первый этап лечения — лекарственная терапия. Многим она значительно помогает замедлить все происходящие процессы. Но лекарства имеют свои недостатки: действуют не на конкретный участок, а на мозг целиком, вызывают побочные действия. Одно из решений — метод глубинной стимуляции мозга.
— Структура мозга, которая является хирургической мишенью у пациентов с болезнью Паркинсона, называется субталамическим ядром. Теперь представьте цепочку внутримозговых структур, участвующих в контроле движений. И в ней вдруг что-то ломается. Задача метода глубинной стимуляции мозга состоит в том, чтобы разрушить эту патологическую цепочку у больных людей за счет того, что стимулируется одно из ее звеньев. Само субталамическое ядро очень маленькое, размером с фасолинку. В нем есть и моторные зоны, и лимбические, и ассоциативные. Поэтому прежде всего необходимо найти ту часть, которая отвечает за конкретный симптом, например, за тремор верхних конечностей. Стимуляция такого участка дает хороший клинический эффект,— объясняет заведующий лабораторией клеточной нейрофизиологии человека ФИЦХФ РАН Алексей Седов.
Как это выглядит в реальности? Необходима операция. Пациенту делается два трепанационных отверстия. Через них в мозг погружается микроэлектрод, проще говоря очень тонкая проволочка, которая регистрирует активность отдельных нейронов. По активности нейронов можно определить границы субталамического ядра и в идеале обнаружить область с патологическими сигналами.
— Так как мозг, кроме оболочек, не чувствителен к боли, то операция проходит под местной анестезией, пациент во время исследования находится в сознании. После того как определена зона стимуляции, дается небольшой импульс тока. Пациента при этом просят сделать определенные движения, например, соединить большой и указательный палец, показать, как он будет вкручивать лампочку. Если врачи наблюдают положительный эффект, в эту область пациенту вживляется уже постоянный мягкий электрод для последующей стимуляции,— рассказывает Алексей Седов.
Второй этап — имплантация генератора. Под ключицу пациенту вживляют специальное устройство, мягкими проводами под кожей его соединяют с электродом. Делается всё аккуратно, внешне понять, что у человека в голове или теле есть какие-то устройства, невозможно. С помощью специального планшета невролог составляет программу стимуляции, по беспроводной связи она передается на генератор. Работают электроды непрерывно, в обычной системе меняется лишь генератор — его батарейки рассчитаны на десять лет службы.
— Конечно, вылечить болезнь Паркинсона нельзя, но метод глубинной стимуляции мозга значительно улучшает качество жизни: исчезает тремор, проходит ригидность, решаются проблемы с моторикой и походкой. В течение первого года пациенты находятся под плановым наблюдением врача, который может скорректировать программу стимуляции в зависимости от самочувствия больного. Побочных эффектов у метода глубинной стимуляции мозга практически нет,— поясняет Алексей Седов.
Врачам помогает наука
Метод глубинной стимуляции мозга подходит не только для терапии болезни Паркинсона. Его применяют и при таком заболевании, как дистония, и при определенных формах эпилепсии, и при ДЦП — в таком случае операции проводятся даже детям. Эффективность воздействия импульсного электротока на определенные структуры головного мозга доказана во всём мире годами практики. Сам метод зародился еще в восьмидесятых годах прошлого века. В Россию он пришел в начале двухтысячных годов.
— Если метод не нов, то над чем сегодня работают ученые?
— Наука занимается фундаментальным изучением мозга. Наша основная задача как ученых — понять, в чем механизм болезни Паркинсона с точки зрения активности нейронов мозга. Мы накапливаем большое количество нейронных записей, это помогает определить, что происходит с мозгом при двигательных расстройствах. Прикладная задача — предсказывать клинический эффект конкретному пациенту по активности его мозга и давать рекомендации хирургу и неврологу, какую область стимулировать. Кроме того, сегодня глубинная стимуляция мозга проводится круглосуточно. Наука идет в сторону того, чтобы сделать ее адаптивной, стимулировать участки мозга лишь в тот момент, когда в них регистрируется патологическая активность,— рассказывает заведующий лабораторией клеточной нейрофизиологии человека ФИЦХФ РАН Алексей Седов.
Результаты научной деятельности у российских ученых есть. Например, ими были выявлены определенные ритмы, или паттерны, активности мозга, при которых у пациентов будет наиболее хороший клинический эффект.
Здоровье без проблем
При всех достижениях хватает и сложностей. Если в области теоретической науки по изучению болезни Паркинсона Россия сохраняет свои позиции на международном уровне, то с точки зрения технологии пока отстает. Все необходимые устройства закупаются за рубежом, операции проходят для пациентов по квотам в рамках оказания высокотехнологичной медицинской помощи. Например, в Институте нейрохирургии имени Бурденко их проходит всего порядка шестидесяти в год.
— Попытки произвести собственное устройство для глубинной стимуляции мозга в России были еще лет двадцать назад, однако не увенчались успехом. Проще говоря, у нас просто не получилось создать тонкую проволоку, которая бы проводила сигнал и не рвалась. Такие разработки являются очень дорогостоящими. Сейчас оборудование производят несколько международных компаний, они поставляют его по всему миру. Создать собственное устройство лишь при помощи частных инвестиций невозможно, нужна поддержка государства,— делится мнением Алексей Седов.
Алексею сорок пять лет. В науку пришел, наверное, в самый сложный период: в конце девяностых годов прошлого века. О том, что такое, когда нет денег, чтобы купить расходные материалы или реактивы для лаборатории, знает прекрасно. Конечно, сегодня средств на научные исследования выделяется значительно больше, но...
— Главные люди, которые двигают науку,— вчерашние студенты и аспиранты. С одной стороны, в стране делается много, чтобы молодые люди занимались научной деятельностью. С другой — часто эти механизмы не всегда работают. Например, чтобы получить грант, молодой аспирант должен представить пять публикаций в серьезных журналах международного уровня. Где их взять, если ты только пришел в науку? В итоге все четыре года аспирантуры человек должен жить на стипендию восемь — десять тысяч рублей в месяц,— говорит ученый.
Пример того, как можно решить этот вопрос, есть. Уже несколько лет для ученых, работающих в области нейронаук, действуют гранты научного центра «Идея». На них претендуют не сами аспиранты, а ведущие ученые, у которых уже есть научные достижения. Они и выигрывают конкурс, после чего могут на этот грант пригласить себе подходящего аспиранта для работы над исследованием, заявленным на конкурс.
— Грант может обеспечивать финансовую поддержку аспиранта в течение четырех лет. Его размер раз в десять больше, чем стипендия. Это позволяет заниматься научной деятельностью, не отвлекаясь ни на что другое. Благодаря этому я, например, смог провести собеседование и отобрать в свою лабораторию толкового претендента — не как обычно, лишь бы кто пришел и согласился работать за небольшие деньги. Такой механизм позволяет не только поддерживать аспиранта, но и создавать конкурентную среду, выявлять лучших. Сегодня гранты научного центра «Идея» выдаются лишь в области нейронаук, но подобный механизм полезно распространить на государственном уровне,— отмечает заведующий лабораторией клеточной нейрофизиологии человека ФИЦХФ РАН Алексей Седов.
В общем, в науке, как и в самой болезни Паркинсона, вопросов пока больше, чем ответов. Но их решение дает надежду миллионам. Только в России от страшного диагноза сегодня страдает порядка трехсот тысяч человек.