Российские ученые разработали устройство, которое может ускорить восстановление мозга младенцев после родовых травм. Специальная шапка стимулирует лимфатические сосуды, которые отвечают за очищение тканей мозга от токсинов и продуктов обмена веществ. Ученые уже перешли к фазе клинических испытаний и планируют в этом году начать использовать изобретение на практике. У ряда специалистов идея стимуляции мозга вызывает скепсис, поскольку это довольно серьезное вмешательство в работу организма. Впрочем, судить об эффективности метода можно только после окончания испытаний, говорят эксперты.
Санитары мозга
Даже самые благополучные естественные роды могут травмировать ребенка, считают специалисты «Лаборатории сна» Саратовского национального исследовательского государственного университета (СГУ). При прохождении родовых путей младенец может получить поверхностное повреждение мозга или травмировать его части.
— По статистике американских ученых установлено, что молчащие (без явных внешних признаков. — «Известия») сосудистые катастрофы в оболочках мозга случаются в 8–46% случаев в первые три дня после рождения. Разная статистика связана с чувствительностью МРТ-методов, применяемых для анализа диффузных и мелких кровоизлияний, — отметила доктор биологических наук, заведующая кафедрой физиологии человека и животных СГУ Оксана Семячкина-Глушковская.
Такие гематомы опасны для развития ребенка, пояснила она. В последствии они могут вызвать нарушения концентрации внимания, речи и логики. Чтобы избежать последствий, важно своевременно диагностировать травму и «откачать» скопившуюся кровь.
Для стимуляции естественного дренажа российские ученые разработали специальные программное обеспечение и шапку, оборудованную электродами электроэнцефалограммы и световодами. Работу провели специалисты СГУ в рамках реализации мегагранта от Министерства науки и высшего образования РФ.
Устройство работает так. Электроды регистрируют фазы медленного сна (как правило, наступает сразу после засыпания), во время которых лимфатические сосуды, отвечающие за отвод из тканей мозга токсинов и продуктов обмена веществ, наиболее активны. Затем запускается световая и магнитная стимуляция тех самых сосудов-очистителей.
Группа неврологов и неонатологов, которая занимается непосредственно разработкой стимулирующей шапки, уже приступила к фазе клинических испытаний. Практическое применение прибора запланировано на этот год. Портативное устройство можно использовать даже в домашних условиях в виде шапок или наушников во время сна.
— Шапочка — это условное понятие. Технология заключается в том, что надеваются электроды на голову для регистрации ЭЭГ. Вместе с ними идут волокна для света. Мы сейчас работаем над моделью с Wi-Fi, где совсем не будет проводов. Программное обеспечение может быть загружено в смартфон, — рассказала Оксана Семячкина-Глушковская.
Здоровый скепсис
Световая стимуляция представляет собой в том числе и низкоинтенсивное фотовоздействие в инфракрасном диапазоне на лимфасосуды оболочек мозга, отметил доктор биологических наук, заведующий лабораторией нейробиологии сна и бодрствования при Институте высшей нервной деятельности и нейрофизиологии РАН Владимир Дорохов.
— С младенцев саратовские ученые начинают как раз потому, что у новорожденных тонкие кости и небольшой мозг. Поэтому есть надежда, что свет доберется до лимфатической системы, — сказал ученый.
До завершения клинических испытаний говорить что-либо об эффективности метода сложно, добавил Владимир Дорохов.
Не исключено, что воздействовать на мозг предложенными способами можно, но идея вызывает скепсис, оценил доктор биологических наук, главный научный сотрудник лаборатории обработки сенсорной информации Института проблем передачи информации РАН Иван Пигарев.
— Я всегда очень боюсь такими грубыми методами, как разного рода стимуляции, вторгаться в такую тонкую структуру, как мозг. Давно было показано, что электростимуляция ни коим образом не имитирует работу мозга и даже не имитирует работу отдельных его нейронов или волокон. Она их дезорганизует, — сказал ученый.
Впрочем, для терапии у новорожденных применяют микродозы светового и магнитного воздействия, добавила Оксана Семячкина-Глушковская. Специалист исключила возможность негативного влияния таких манипуляций.
Связь лимфатической системы с медленным или быстрым сном доказана не до конца, подчеркнул Иван Пигарев. По его словам, в этом направлении есть слабые места, которые нужно перепроверять.
— То, что активация лимфатической системы может, грубо говоря, «промыть» мозг — это медицинский факт. Но весьма вероятно, что этот механизм работает не только во время сна, а привязан к интенсивности работы нейронов, — добавил эксперт.
Новейшие исследования показывают, что лимфатика находится только на поверхности мозга, а группа Оксаны Семячкиной-Глушковской пытается доказать, что обсуждаемые сосуды существуют и внутри мозга, отметил доктор биологических наук, руководитель секции сомнологии Физиологического общества имени И.П. Павлова РАН Владимир Ковальзон.
— Есть вопросы и к приемам, которые саратовские ученые используют для анализа ЭЭГ, — отметил он.
И стар, и млад
Саратовские ученые первыми в мире открыли лимфатические сосуды непосредственно в тканях мозга, а не только на его поверхности, сказала Оксана Семячкина-Глушковская. Сейчас исследователи продолжают изучать механизмы работы сосудов во время сна и готовят несколько научных публикаций на эту тему, добавила она.
Новые фундаментальные знания можно использовать, например, для эффективного лечения аневризмы или инсульта, считают в СГУ. В обоих случаях кровь выходит на периферию мозга именно по лимфатическим сосудам, а для реабилитации нужно их стимулировать, пояснили ученые.
Также специалисты не исключают, что их технологию можно применить при лечении болезни Альцгеймера, если стимулировать лимфатические сосуды для выведения накопленного токсичного белка, который и является одной из основных причин недуга.
Не исключено, что такая терапия даст временный эффект, но вряд ли полностью решит проблему, усомнился Иван Пигарев.
— Все увидели эти белки и решили, если убрать их, будет счастье. А я думаю, что если их убрать, вырастут новые, — отметил ученый.
Причина болезни Альцгеймера, скорее всего, зарыта глубже, считает он. Он провел параллель с болезнью Паркинсона: долго считалось, что проблема кроется в дегенерации нейронов черной субстанции мозга. Но сейчас ученые приходят к заключению, что дегенерация в мозге — следствие дегенеративных процессов в кишечнике, и эти проблемы возникают примерно за 10 лет до заметных проявлений болезни Паркинсона, рассказал специалист.