Калифорнийский университет в Сан-Франциско 16 июня 2026 года
Исследователи из Калифорнийского университета в Сан-Франциско разработали новую форму глубокой стимуляции мозга (deep brain stimulation, DBS), которая подстраивается под движения человека в режиме реального времени, помогая улучшить походку и снизить риск падений у людей с болезнью Паркинсона.
Исследование, опубликованное 15 июня в журнале Nature Medicine, впервые демонстрирует, что имплантированный стимулятор мозга может улавливать нейронные сигналы, связанные с каждым шагом, и автоматически корректировать стимуляцию за доли секунды. Подобно тому, как кардиостимулятор реагирует на сердечный ритм, новая система реагирует на ритм ходьбы, задаваемый мозгом.
"Затрудненная ходьба — один из самых тяжелых и трудно поддающихся лечению симптомов болезни Паркинсона. Ходьба — это очень динамичный процесс, требующий синхронной работы обеих сторон тела. Мы разработали систему, которая может распознавать эти паттерны движений и реагировать на них в режиме реального времени, что позволяет стимулировать пациента во время движения."
Дорис Д. Ванг, доктор медицины и философии, доцент кафедры нейрохирургии Калифорнийского университета в Сан-Франциско и старший автор исследования
Более эффективная стимуляция мозга
Более 10 миллионов человек во всем мире страдают болезнью Паркинсона. Несмотря на то, что глубокая стимуляция мозга может значительно уменьшить тремор, скованность и замедленность движений, многие пациенты продолжают испытывать проблемы с походкой, «замиранием» при ходьбе и падениями — симптомами, которые являются одними из основных причин потери трудоспособности и независимости.
Команда Калифорнийского университета в Сан-Франциско считает, что одна из причин, по которой стандартная глубокая стимуляция мозга оказывает ограниченное влияние на ходьбу, заключается в том, что походка постоянно меняется. Каждый шаг требует быстрой координации между головным и спинным мозгом, а также мышцами. Однако при обычной или непрерывной глубокой стимуляции мозга используется фиксированный режим стимуляции независимо от того, что делает человек.
Чтобы решить эту проблему, исследователи разработали персонализированную адаптивную систему глубокой стимуляции мозга (aDBS), которая распознает сигналы мозга, связанные с движением левой и правой ног. Эти сигналы передаются непосредственно в имплантированный нейростимулятор, что позволяет устройству автоматически регулировать стимуляцию на каждом этапе ходьбы без использования внешнего компьютера.
«Мозг содержит удивительно богатую информацию о движении, — говорит первый автор исследования Кеннет Луи, доктор философии, постдокторант Калифорнийского университета в Сан-Франциско. — Мы обнаружили, что можем идентифицировать нейронные сигналы, связанные с каждым шагом, и использовать их для стимуляции в режиме реального времени».
От постоянной терапии к адаптивной терапии
В исследовании приняли участие пять человек с болезнью Паркинсона, которым была проведена глубокая стимуляция мозга и которые участвовали в исследовательской программе Калифорнийского университета в Сан-Франциско с использованием экспериментальной системы глубокой стимуляции мозга. В дополнение к терапевтическим электродам, имплантированным глубоко в мозг, участникам были установлены исследовательские электроды над участками мозга, отвечающими за движения. Вместе эти устройства позволили исследователям выявить индивидуальные нейронные паттерны (сигналы мозга), связанные с ходьбой, и запрограммировать стимулятор на автоматическую корректировку терапии в режиме реального времени.
В ходе лабораторных испытаний система aDBS улучшила показатели симметрии походки и снизила вариативность походки, что является признаками более устойчивой и эффективной походки.
Затем участники прошли многодневное перекрестное исследование в условиях, приближенных к реальной жизни. В периоды, когда адаптивная система была активна, участники реже падали, при этом им удавалось контролировать симптомы болезни Паркинсона. Серьезных побочных эффектов не наблюдалось, и пациенты хорошо переносили быструю адаптацию системы.
Несмотря на то, что необходимы более масштабные исследования, полученные результаты свидетельствуют о том, что стимуляция в зависимости от поведения может улучшить результаты по сравнению с обычной непрерывной стимуляцией.
Новый рубеж в персонализированной нейромодуляции
Эта работа меняет представление ученых о методах стимуляции мозга. Большинство систем глубокой стимуляции мозга, разработанных на сегодняшний день, реагируют на медленно меняющиеся показатели состояния пациента. Подход Калифорнийского университета в Сан-Франциско предполагает прямое воздействие на поведение.
«Это исследование касается не только ходьбы, — говорит Ван. — Оно показывает, что стимуляция мозга может подстраиваться под то, что делает человек, в режиме реального времени. Это открывает возможности для будущих методов лечения, которые будут динамически реагировать на движения, речь, настроение, когнитивные и другие функции мозга».
Исследователи представляют себе будущее, в котором имплантированные устройства будут непрерывно отслеживать нейронную активность и реагировать на нее, обеспечивая персонализированную терапию только тогда и там, где это необходимо.
«Это важный шаг на пути к новому поколению методов лечения заболеваний головного мозга, — сказал Ван. — Вместо того чтобы проводить однотипную стимуляцию в течение всего дня, устройства будущего смогут непрерывно «слушать» мозг и мгновенно реагировать на потребности пациента. Точно так же, как кардиостимуляторы изменили подход к лечению сердечных заболеваний, интеллектуальные нейростимуляторы могут изменить подход к лечению заболеваний головного мозга».
Источник:
Калифорнийский университет в Сан-Франциско
Ссылка на журнал:
Луи, К. Х., и др. (2026). Адаптивная глубокая стимуляция мозга для динамического контроля походки при болезни Паркинсона: рандомизированное исследование возможности применения. Nature Medicine. DOI: 10.1038/s41591-026-04434-2. https://www.nature.com/articles/s41591-026-04434-2
Чтобы написать отзыв нужно авторизоватся