Переводчик/редактор: Марина Лелюхина
Оригинал: https://www.spectrumnews.org/features/deep-dive/rebooting-beckys-brain/
Наша группа в фейсбуке: https://www.facebook.com/specialtranslations
Наш паблик вконтакте: https://vk.com/public57544087
Наш телеграмм-канал: https://t.me/specialtranslations
Понравился материал — помогите тем, кому нужна помощь:
http://specialtranslations.ru/need-help/
Копирование полного текста для распространения в соцсетях и на форумах возможно только путем цитирования публикаций с официальных страниц Особых переводов или через ссылку на сайт. При цитировании текста на других сайтах ставьте полную шапку перевода в начале текста.
Электронный мозговой имплант полностью уничтожил обсессии, которые сжирали Бекки Аудетт годами после того, как девушке был поставлен диагноз аутизм. Могут ли такие импланты помочь другим людям в спектре?
Сейчас пятница, 7 часов вечера, и Ребекка, «Бекки» Аудет уже в постели, уютно устроилась под лавандовым стеганным одеялом в горошек. Темно-лиловые велюровые занавески с бабочками колышутся вдоль сиреневых стен ее комнаты.
Бекки любила лиловый цвет с раннего детства, еще до того, как в 7 лет ей поставили диагноз аутизм. Сейчас молодая женщина в своем развитии находится примерно на уровне 4-х летнего ребенка.
«Я иду спать? хочу в кровать.» — говорит она настойчиво.
Бекки живет с матерью, Памелой Пирс, братом, Джейсоном Аудеттом и его женой в серо-белом доме в колониальном стиле, фамильной резиденции Пирсов в Рехоботе, штат Массачусетс. Когда Пирс была ребенком, ее большая семья владела пятью домами на четверть мили по дороге, которая в то время была грунтовкой. Пирс и ее подросшие дети — последние представители клана на этой улице. Сейчас дорогу замостили, но сами дома еще хранят черты былых времен: двойные розетки, видеомагнитофон, старая мебель.
Но есть здесь и обнадеживающие черты будущего. Под пурпурной пижамой Бекки скрываются следы высоко-технологичного медицинского вмешательства: два линейных рубца, каждый длиной около трех дюймов, над ключицами, и две округлых выпуклости, слегка выступающие на груди. Под этими отметинами лежит источник энергии, питающий имплант, который стимулирует важнейшие области мозга женщины.
Когда Пирс выбрала для своей дочери этот тип вмешательства, именуемый глубокой мозговой стимуляцией (DBS), почти десять лет назад, врачи еще не имели опыта адаптации методики для человека в спектре. Но Пирс исчерпала все прочие возможности для того чтобы помочь дочери. В позднем подростковом возрасте Беки полностью была поглощена звуковыми и двигательными стереотипиями. Она смотрела один и тот же видеоклип раз за разом, пока лента на видеокассете не протерлась и практически не говорила, только время от времени выкрикивала ругательства.
Шансов было мало. DBS не была — и до сих пор не является — доказанной методикой вмешательства при аутизме. Единственные исследования в поддержку применения методики при данном состоянии — несколько работ, демонстрирующих что она подавляет повторяющееся, наносящее вред, поведение у мышей. Тем не менее, нейрохирурги провели подобную процедуру на данный момент уже по крайней мере для пяти пациентов с РАС, как последний шанс помочь тем, для кого все прочие виды вмешательства оказались не эффективны. Только у двух пациентов пытались повлиять на основные симптомы аутизма. Но даже в этих случаях основная цель состояла в том, чтобы смягчить специфические тяжелые проявления, которые иногда сопутствуют аутизму — например тяжелые формы самоповреждающего поведения.
В случае Бекки игра стоила свеч. После трех серьезных операций, череды небольших процедур и бесчисленных походов к врачу, DBS наконец смогла удержать палец девушки от кнопки перемотки, и она смогла двигаться по жизни дальше — танцевать, играть в боулинг, петь в караоке, помогать маме готовить пиццу и даже сказать незнакомому человеку «я тебя люблю».
И Бекки, которой сейчас 31 год, не единственная, кто ощутил улучшения после процедуры. Другие люди в спектре смогли справиться с тяжелым самоповреждающим поведением, или произнесли свои первые слова, после того как хирурги ввели электроды к ним в мозг. Опираясь на эти многообещающие результаты, исследователи начали предлагать экспериментальные проекты, исследующие возможность адаптации процедуры конкретно под людей в спектре. В конечном итоге, таким образом они смогут изучить мозг аутичного человека, чтобы понять, что именно делает его настолько особенным.
«Я думаю что будут появляться новые случаи, в которых использование DBS будет клинически оправдано и, с точки зрения науки, очень ценно», — говорит Ральф Адольфс, профессор психологии и нейронаук в Калифорнийском институте технологий в Пасадене. «Но впереди исследования на людях, и мы столкнемся со всеми трудностями, связанными с этим типом исследований — разнообразие спектра, недостаток точности и контроля над работой DBS».
Эмоциональное спасение:
Перед тем как отправиться спать, каждый вечер, Бекки надо подзаряжать как мобильный телефон.
«Ты поставишь мою батарейку на подзарядку?» — спрашивает она маму апрельским вечером. Бекки не понимает что батарейки в ее груди успокаивают тики и предупреждают истерики, но хорошо усвоила рутину.
«Конечно поставлю», утешает ее Пирс.
Идея DBS заключается в том, чтобы «сбросить» неправильные настройки в мозге, воздействуя на них электрическим током. Пирс кладет диск, размером с ладонь, на грудь Бекки сначала с одной, а затем с другой стороны, чтобы зарядить стимуляторы под ее кожей. Стимуляторы соединяются с электродами в обеих полушариях мозга женщины через провода в шее.
Такие импланты как у Бекки обычно используют для того, чтобы облегчить изнурительный тремор, ригидность, зависания или непроизвольные движения, возникающие при определенных состояниях, в основном это касается болезни Паркинсона и эссенциального тремора, в случаях когда стандартная медицинская терапия не приносит успеха. Хирурги часто размещают электроды в базальных ганглиях, области мозга, которая отвечает в том числе за произвольные движения. В дальнейшем клиницисты тщательно настраивают показатели: напряжение, частоту подачи тока и ширину импульса, необходимые для обеспечения нужного ответа.
Это деликатный процесс. Область мозга, отвечающая за ходьбу и удержание позы, субталамическое ядро, является частью нейронного контроля для возникновения мотивации, принятия решений и настроения. Если хирурги передвинут электрод всего лишь на расстояние ногтя дальше положенного, то смогут играть с настроением и эмоциями пациента, подобно Франкенштейну. «Это очень тонкая работа, поэтому когда мы используем DBS при болезни Паркинсона, могут быть некоторые побочные эффекты в области эмоций» — говорит Самир Шет, заместитель председателя отдела клинических исследований в департаменте нейрохирургии Медицинской школы Бейлора, Хьюстон, Техас.
Мир воды: когда Бекки Аудет еще была подростком, зацикленность на текущей воде полностью ее поглощала
Вопрос установки дополнительно усложняется, если у пациента аутизм, так как в этом случае затронуты сразу несколько областей мозга. «Мы знаем, что аутизм затрагивает несколько областей мозга» — говорит Адольфс. «Так что если вы зададите экспертам вопрос, куда именно следует поместить электроды, вам назовут не меньше сотни точек».
Наиболее оправдано использование DBS при аутизме в ситуации, когда речь идет о тяжелых формах самоповреждения и других случаях нежелательного поведения. Хирург делает обоснованное предположение относительно того, какой функциональный блок — движение, мотивация, мышление — может лежать в основе поведения и нацеливается на цепочку, которую считает ключевой. «Мы строим свои действия на некоторых гипотезах и представлениях о том, какие функции включены в процесс» — говорит Шет.
Для таких пациентов как Бекки подобные гипотезы сформулировать особенно трудно. Проблемы, с которыми она сталкивается, настолько масштабны, что потребовались годы на постановку окончательного диагноза. Пирс вспоминает, что в детстве девочка была «очень вялой». Она села и научилась удерживать игрушки позже других детей, пошла в неполные два года. Речь проявлялась медленно. В эмоциональном плане девочка также казалась странной. Бекки нравилось гулять, но если раздавался громкий звук — мотоцикл, самолет, сирена — она кидалась обратно, с силой распахивая входную дверь. В конце-концов дверная ручка, которой так часто хлопали об стену в страхе, пробила в ней округлую дыру.
Биопсия исключила дистрофию мышц. Сканирование мозга показало необычно большое количество белого вещества — нервных волокон, соединяющих различные области мозга — но не позволило поставить точный диагноз. Когда Бекки было 7, Пирс привезла ее в Госпиталь Бредли, детскую психиатрическую больницу в Восточном Провиденсе, Род Айленд, на трехдневную диагностику. Доктора сказали, что у Бекки форма аутизма, которая называется «первазивное расстройство развития неуточненное». Пирс почувствовала что получила ответ, но сказала: «Я не была на 100 процентов уверена, что это все, что можно сказать о Ребекке».
Бекки хорошо продвигалась во время обучения в специальном классе в государственной школе. В свои лучшие времена, в начале подросткового возраста, Бекки была развита на 7 лет, и читала почти так же хорошо как дети в этом возрасте. Она могла написать названия месяцев, свое имя, написать сегодняшнее число и описать что она делала вчера, использовала компьютер. Она также любила играть в боулинг, плавать, бегать и даже участвовала в соревнованиях. На зеркале в ее комнате висит целая коллекция медалей за участие в Специальных олимпиадах.
Но к 17 годам Бекки перестала собирать призы. Внезапно девушка начала проводить большую часть дня, поглощенная простыми бытовыми явлениями — водой, текущей из крана, вращающимися дверями, гулом проезжающих мимо автомобилей. Она могла стоять у кухонной раковины не меньше 20 минут, глядя на текущую из крана воду, и потирая пальцы, пока из них не брызнет кровь. Если мама пыталась отвлечь ее от раковины, но она сразу же возвращалась обратно. Бекки раздевалась и отправлялась купаться 4-5 раз в день и постоянно спускала воду в туалете. Вода в дом шла из колодца, и в то время Пирс опасалась, что они полностью осушат его.
В боулинге основным интересом Бекки стали автоматические двери. Для игры ей теперь была нужна специальная горка и мяч ( т.е. Бекки уже не могла сделать замах с мячом — прим. переводчика) и ее показатели упали с впечатляющих 120 до 15 баллов. «Ее вообще надо заставлять играть?» — недоумевала Пирс. Но навязчивые идеи становились все сильнее.
Бекки перестала спать. Каждую ночь в январе 2005 она бродила по дому. Она забиралась в постель к матери, вставала, возвращалась к себе — раз за разом. 2 февраля Бекки, ей тогда исполнилось 18, была госпитализирована в больницу Бредли. Там у девушки случился первый большой эпилептический припадок, а затем еще один.
Мы воспользовались шансом:
Эпилептические приступы — специальность невролога Джона Гитаниса, который супервизировал случай Бекки. Припадки девушки удалось быстро взять под контроль и она покинула госпиталь 17 февраля. Но когда она вернулась, большинство проблем, которые в том числе стали причиной ее госпитализации в Бредли, остались на том же месте.
Гитанис уже видел случаи регресса, такие как у Бекки: появление агрессии, ухудшение «обсессий», которые «рикошетом» вызывали усиление повторяющегося поведения и специальных интересов, характерных для аутизма. Ни одно из лекарств, подходящих для лечения обсессивно-компульсивных расстройств ( ОКР) не смогло помочь девушке. «В случае Ребекки статус кво был совершенно неприемлем, поскольку девушка в принципе не могла жить в таком режиме» — говорит Гитанис, который сейчас возглавляет отделение педиатрическое неврологии в Медицинском центре Тафта в Бостоне.
В феврале 2009 года Управление по контролю качества продуктов питания и лекарств США (FDA) одобрила использование DBS при ОКР. Решение было принято на основе исследования, в котором участвовало 26 человек с тяжелой формой ОКР, около 2/3 из которых достигли существенного прогресса. Результаты не позволили в полной мере рекомендовать данную методику, но их оказалось достаточно для «признания ее гуманной» (humanitarian device exemption) (уровень одобрения FDA, позволяющий продавать средство, устройство или услугу, без полного подтверждения ее эффективности — прим. переводчика).
В ходе исследования, хирурги нацелились на связи между внутренней капсулой — участком, состоящем из нервных волокон, связывающих ствол мозга с корой, и вентральным стриатумом. Целью было активировать цепь, подавляющую выработку ответа и делающую бесполезной подобную активность. Но ни у одного участника исследования не было аутизма и Гитанис не был до конца уверен, что обсессии Бекки были вызваны ОКР. «Для нас было огромным риском предположить, что анатомия мозга нейротипичных людей с ОКР и Бекки будет одинаковой, что реакция на вмешательство окажется такой же» — говорит Гитанис.
Тем не менее, он рассказал о такой возможности Пирс и вместе они взвесили за и против.
DBS может иметь тяжелые побочные эффекты, от сердечного приступа, до проблем с речью, зрением, вестибулярным аппаратом или другими мозговыми функциями, устройство может выйти из строя, может сесть батарейка. С другой стороны процедура обратима, врачи могут регулировать напряжение и перемещать электроды, чтобы снизить побочные эффекты. Кроме того, для проведения требуется провести в госпитале всего одну ночь. Пирс решила пойти на это. «Простите за каламбур, но мне не пришлось ломать голову, чтобы решиться на эту операцию для Бекки».
Гитанис подошел к этому случаю более внимательно. «Мы решились, понимая что практически не имеем данных. Воспользовались шансом». Они планировали прооперировать Бекки в ноябре 2009.
Подзарядка: электричество влияет на мозг Бекки так, что она снова может играть в боулинг, петь и быть вместе со всеми.
Не знакомые с Гитанисом и Пирс хирурги в Германии в то же время рассматривали похожий случай. Команда под руководством Уолкера Штурма в Кельнском университете предложила попробовать DBS для лечения 13-летнего мальчика с аутизмом и тяжелой формой самоповреждающего поведения. Целью опирации была амигдала, мозговой центр, отвечающий за регуляцию эмоций.
Амигдала была не единственным вариантом. Некоторые ученые считают самоповреждение экстремальной формой выражения сильных эмоций: скуки, тревоги или возбуждения. Другие говорят что ключ к разгадке в моторной сфере. Чтобы отделить один вариант от другого некоторые команды рассматривали в качестве цели моторно-мотивационные цепи в базальных ганглиях, вентральный стриатум или бледный шар, отвечающие за моторную регуляцию. Стимуляция бледного шара к примеру в том числе облегчала у пациентов с синдромом Леша-Нихена склонность наносить себе увечья.
Но точно так же можно было выбрать любую другую область мозга — то есть ни один выбор не был бы на 100% точен. «Обоснованность выбора в данной области действительно так себе» — говорит Хелен Майберг о немецком кейсе. Майберг, директор Health System’s Center for Advanced Circuit Therapeutics в Маунт Синай ( Маунит Синай — крупный медицинский комплекс в Нью Йорке, к сожалению я затрудняюсь с переводом этого его подразделения, оставляю как есть — прим.переводчика). Она тестирует лечение депрессии при помощи DBS. Тем не менее наблюдательная комиссия дала команде хирургов разрешение на «попытку исцеления». Родители мальчика подписали все бумаги и его прооперировали 23 октября того же года.
Хирургия мозга:
Первый шаг в подготовке к DBS — сканирование мозга. Хирурги используют полученный результат, чтобы выбрать цель и распланировать безопасный доступ к ней через входное отверстие в голове. Первое сканирование Бекки в 2009 прошло не так как нужно. Девушке дали недостаточно наркоза, она ворочалась в сканере и результаты вышли смазанными, из-за чего пришлось отложить операцию. Доктора получили нужный снимок со второй попытки 19 октября. Четыре дня спустя, в тот же день что и операция в Германии, они ввели четыре винта в ее череп, на которых закрепили кольцеобразную «рамку», которая закрепит голову девушки на операционном столе.
Бекки ходила с этими винтами в голове еще три месяца. 29 января команда ее хирургов виз госпиталя Род Айленда в Провиденсе, под руководством нейрохирурга Минг Чен, закрепили на голове Бекки эту рамку и снова отправили на сканирование.
DBS это достаточно стандартизированная процедура. Группа хирургов, вооружившись программным обеспечением, помогающим ориентироваться в мозге человека, выбирает точку входа и проектирует траекторию движения к ранее выбранной цели. Пока пациент спит под наркозом, врачи вырезают два отверстия размером с десятицентовую монетку и продевают туда тестовые электроды толщиной с волосок, продвигая их приблизительно на 15 миллиметров над целевой областью мозга. Затем пациент просыпается, врачи смотрят на активность мозга, чтобы убедиться, что электроды поставлены как нужно. Хирург продевает более плотные электроды, примерно как спагетти, сквозь мозг в нужную точку. Затем пациента снова усыпляют, электроды закрепляют и изолируют, окна в черепе закрываются.
В случае Бекки операция прошла гладко. К вечеру того же дня она была дома. 4 февраля, в день Рождения Пирс, Бекки смогла пойти в боулинг и получила 66 очков. Постановка электродов сама по себе, без стимуляции, уже хорошо сказалась на ней. Такие улучшения часто наблюдают после DBS, говорит Шет, но они временные: уже давно докторам известно что спланированные повреждения мозга могут помочь справиться с проблемами движения, а установка зондов — это и есть крошечные повреждения.
Неделю спустя Бекки вернулась в госпиталь на операцию по установке стимуляторов, которые будут посылать импульсы в ее мозг. Хирурги спрятали каждое устройство в карман под ее ключицей, а затем проложили от каждого из них провода к шее, где соединили с проводками, пронизывающими ее мозг.
Три недели спустя, в офисе Ченг, техник включил стимулятор Бекки при помощи своеобразного «пульта управления», настроенного на стимулятор в ее груди. Пока Ченг корректировал параметры, он наблюдал за поведением женщины: например отслеживал меньше ли она крутит руками, больше ли вступает в контакт с окружающими. Для других состояний можно ориентироваться на то, что и как работало на других кейсах, в случае с Бекки это был по-настоящему метод проб и ошибок.
Запасные части: глубокая мозговая стимуляция позволила Бекки вернуться в боулинге с 15 очков до прежнего счета в районе 80
Тем не менее два дня спустя Пирс написала на своей страничке в facebook что Бекки «счастлива, болтает и поет как раньше». Неделю спустя Бекки выиграла золотую медаль на Зимних специальных олимпийских играх.
В течении следующего месяца девушка стала проводить меньше времени в ванной, наблюдая за струей воды из крана и за другими обсессиями, которыми была полностью поглощена до хирургического вмешательства. Но было до конца не ясно, что делает стимуляция с ее мозгом. Устройство работала под высоким напряжением и могло перегревать места пересечения нейронных путей, это также значило что батарейки Бекки работают чересчур мощно.
В конце сентября Пирс заметила, что поведение Бекки, напоминающее ОКР, то что касалось еды и использование водопровода, снова начало учащаться. Пирс машинально связало его с тем, что у девушки болели зубы ( у нее был кариес и несколько зубов удалили). Но в конце октября они с дочкой все же приехали в госпиталь на проверку.
Ченг на тот момент здесь уже не работал, так что их встретил новый специалист, именитый нейрохирург Джи. Рис Косгроув. Его не удивил регресс у Бекки. «Я бы вообще не делал ей эту операцию, поскольку у нее настолько сложная диагностическая картина, не ясно до конца что с ней» — говорит он. Он протестировал работу ее электродов и обнаружил что через один из них не проходит ток. Рентген показал что проводок в ее шее сломался, а другой отошел от начального места крепления.
Чтобы это исправить была нужна еще одна операция, и Косгроув был против. Пирс вместе с социальным работником Бекки и ее учителем убеждали хирурга, что после операции девушке стало лучше, но Косгроув попросил Гитаниса и психиатра Бекки написать обоснования. Совет по этике также вмешался и дал процедуре зеленый свет.
Две недели спустя Косгроув удалил все электроды и запланировал их новую установку еще через неделю. Это были длинные две недели для Пирс: Бекки снова не вылезала из ванной и постоянно ела, она снова стала агрессивна.
На следующий день, 4 декабря, сообщение Пирс вызвало у Косгроува приступ паники: правая щека Бекки сильно распухла а глаза были почти закрыты. Реакция была в пределах нормы, но Пирс говорит, что три дня спустя врач позвонил ей снова с плохими новостями: его не устраивал результат постановки электродов ( сам Косгроув последовательности событий не помнит). Бекки понадобилась еще одна операция, запланированная на 13 января 2011. «Говорят Бог любит троицу» — написала Пирс на facebook.
Косгроув по-прежнему был настроен пессимистично. «Циник внутри меня говорил «Что ж, я не верил что это сработает в первый раз, так что я просто установлю их точно туда, где они работали ( в первый раз) и просто посмотрю сможем ли мы воссоздать начальный эффект»» — вспоминает он. «И у нас получилось».
И снова Пирс заметила перемены всего лишь после установки электродов, до того как устройство включили: через две недели после установки Бекки отправилась на Специальный Олимпийский турнир по боулингу. Она выбила страйк с первого раза и получила лучший балл за всю историю своей игры. Пирс сказала дочке что она всем «дала прикурить» и заставила девушку смутиться. «Я не курю» — ответила она маме.
Пирс с нетерпением ждала того, когда сможет увидеть как дочка будет справляться, когда жизнь снова потечет своим чередом. 2 февраля 2011 Бекки с мамой снова колесили по заснеженным дорогам в Госпиталь Род Айленда. В этот раз Косгроув установил гораздо меньшее напряжение, но оно все равно пошло на пользу.
На соревнованиях в рамках Специальных олимпийских игр в том же марте Бекки хватило выдержки поучаствовать в трех турах по боулингу, и она настояла на том чтобы тем же вечером отправиться на зимний бал. Пирс только купила ей новый мяч для боулинга, в награду за все пережитое. Мяч был пурпурный конечно, с профилем Микки-Мауса.
Со временем поведение Бекки становилось все лучше и лучше, и это убедило даже Косгроува. «Я почувствовал что, да, возможно все это было по-настоящему, мы действительно увидели улучшения и на это как-то повлияла стимуляция» — говорит он.
В следующем марте произошел еще один инцидент. Мама Бекки заметила что ее ОКР снова начало проявляться, на руках девушки появились глубокие мозоли от постоянного трения. Когда Пирс снова привезла ее в госпиталь для настройки, оказалось батарейка в стимуляторе села. «Что ж … еще одно подтверждение того что DBS работает» — написала Пирс позже в письме компании Medtronic.
Компания снабдила Бекки долгоиграющими аккумуляторами, которые нужно менять раз в 15 лет, вместо двух.
Модель в миниатюре:
Одна линейка исследований может дать больше доказательств для скептиков, подобных Косгроуву.
Шесть месяцев спустя второй операции Бекки, в 2011 году, в Техасский детский госпиталь в Хьюстоне прибыл электрофизиолог Цзяньонг Танг. Танг планировал изучать нарушения интеллекта на мышиных моделях неврологических заболеваний, таких как синдром Ретта. У детей с этим синдромом как правило есть спектр проблем, в том числе припадки, повторяющиеся движения и проявления аутизма. Кроме того, у них у всех есть проблемы с обучением и памятью, область интереса для Танга.
В коллаборации с Худа Зогхби из Медицинского колледжа Бейлора, Танг взялся за решение этих проблем у мышиных моделей с синдромом Ретта. Если бы ему удалось улучшить память мышей, это могло бы проложить дорогу к разработке вмешательства при заболевании. Для вдохновения он просматривал тестирование безопасности использования DBS при болезни Альцгеймера, опубликованное в октябре 2010. В этой работе хирурги нацелились на свод головного мозга — пучок нервных волокон, переносящий информацию из центра памяти. Вмешательство замедлило ухудшения в среднем у шести участников. Танг посчитал что аналогичный подход может сработать и для мышей с синдромом Ретта.
Атлет в интерьере: медали со Специальных олимпийских игр украшают зеркало в спальне Бекки
Трудность была в том, что для этого было нужно стимулировать в мозгу размером с мизинец пятно размером с булавочную головку. Он использовал стереотаксическую рамку с тремя механическими рычагами, перемещающими электроды на один миллиметр за раз. Его команда включала стимулятор на час в день в течении двух недель. Три недели спустя они протестировали память мышей при помощи двух различных инструментов и оба результата к восторгу ученых показали улучшения результатов мышей, получавших DBS.
Стимуляция не позволила повлиять ни на какие другие проблемы, связанные с Реттом. Тем не менее команда была в экстазе. «Мы распили не одну бутылку пива, пока праздновали», — говорит Танг. Мозговые срезы показали что стимуляция повлияла на рождение новых нейронов. С тех пор Зогби с коллегами углубились в изучение того, как DBS может помочь при ухудшении памяти. Кроме того они тестировали другие возможные точки стимуляции, в надежде повлиять на прочие симптомы синдрома Ретта.
Другая команда, возглавляемая Ирвингом М. Рети в Университете Джона Хопкинса в Балтиморе, тестировала DBS на двух мышиных моделях аутизма с самоповреждением: у одной группы мышей был изъят ген MECP2 в X хромосоме, а у другой были удалены обе копии гена SHANK3. Обе группы активно занимались самоповреждением — грызли себе лапки и постоянно потирали их друг о друга, кусали себе хвост по всей длине.
Команда Рети имплантировала электроды в субталамическое ядро мышей в обеих группах. Когда включили высокое напряжение, мыши прекратили обсессивное поведение, эффект проявился немедленно. Ток не повлиял на другие движения мышей и их социальное поведение. Когда исследователи выключили подачу тока, обсессивное поведение вернулось, но лишь спустя несколько дней.
Чтобы выяснить, какой нейронный путь повлиял на улучшения у животных, команда Рети обратилась к оптогенетике. В рамках этой техники вирус доставляет свето-чувствительный белок в специфические клетки мозга, так чтобы под воздействием света в мозгу выборочно активировалась или подавлялась работа отдельных клеток. Исследователи мигали светом с разной частотой, чтобы имитировать частоту DBS и смотрели может ли стимуляция ( или торможение) облегчить ситуацию с кусанием у животных, что бы показало что они нашли нужные клетки.
Исследование может помочь найти более конкретные цели DBS или нехирургических методов вмешательства для людей с РАС. Команда Рети также занималась помощью детям с самоповреждающим поведением и РАС при помощи электроконвульсивной терапии (ECT). Хотя они реагировали на терапию хорошо, Рети говорит «в перспективе они будут очень зависимы от частых процедур ECT».
Адольфс считает что исследователи могут также использовать DBS чтобы исследовать функциональные связи в мозге людей с РАС. Он использовал результаты мозгового сканирования чтобы проследить паттерны нейронной активности после стимуляции при помощи электродов для группы из 16 людей с эпилепсией: «Полученная информация чрезвычайно ценна. Если бы было можно провести аналогичное исследование при аутизме, мы могли бы пролить больше света на то, как работают разные части такого мозга».
Исследователи также изучают способы стимуляции участков мозга без хирургического вмешательства. К примеру «транскраниальная» магнитная стимуляция — создание магнитного поля близко к голове, с целью изменить активность нейронов у поверхности мозга.Предварительные данные говорят о том что стимуляция облегчает компульсивное поведение. В прошлом месяце FDA одобрили как технику, которую можно представлять на рынке как способ терапии при OCD.
Тем не менее эта техника не способна достигать глубоких структур мозга не влияя на те области, которые лежат над ними. В прошлом году ученые под предводительством Эдварда Бойдена в Масачусетском институте Технологии представили неинвазивную форму DBS в которой электроды, прикрепленные к черепу, создавали два электрических поля в мозге. Там где поля перекрывались, нейроны активировались. Меняя напряжение тока, идущего через электроды, Бойден и его команда могли управлять полями, чтобы стимулировать специфические участки мозга. Такой метод позволяет сделать использование мозговой стимуляции более широко применимым в работе с проблемным поведением у людей с РАС.
«Цель — чтобы в руках разных клиницистов была технология, с которой можно экспериментировать», говорит Бойден. «Если врачи в своей клинической практике обнаружат что стимуляция определенного региона по определенной схеме действительно может помочь некоторым людям, это может быть неинвазивной терапией».
«Папа», «Мама» и «кушать»:
Для подростка аутиста из Кельна, Германия, DBS оказалась чрезвычайно полезна. И дело не только в том, что его самоповреждающее поведение пошло на спад, он начал чаще смотреть в глаза, выказывал меньше социальной тревоги и начал лучше спать ночью. Его врачи сняли или понизили дозу части лекарств, которые он принимал против тревожности, раздражительности и бессонницы. Шесть месяцев спустя после того как в его мозг начал поступать ток, он впервые произнес несколько слов — «мама», «папа» и «кушать» — в нужном контексте.
В январе 2012, больше чем два года спустя после операции, у мальчика значительно снизились приступы раздражительности и самоповреждающее поведение стало менее тяжелым, он уже не нуждался в том, чтобы его связывали. Его прогресс привел некоторых экспертов к пониманию необходимости клинических испытаний DBS при аутизме.
Еще одна команда хирургов увидела некоторый прогресс при использовании DBS у людей с тяжелыми формами аутизма. В 2012 году Амбер Стокко, которая тогда занимала должность невролога в Техасском детском госпитале в Хьюстоне, увидела 19-летнюю аутичную женщину страдающую от непроизвольных изнурительных движений: ее шея все время дергалась назад, а язык ходил ходуном, затрудняя речь. Она не могла глотать и с момента их последней встречи потеряла более 25 килограмм.
Это было то, что называют «поздней дискенезией» — редкий побочный эффект, возникающий из-за приема рисперидона, лекарства, которое одобрено для лечения раздражительности и агрессии при аутизме. Женщина давно перестала принимать лекарства, но ее тело жило своей жизнью. Ее мать захотела попробовать DBS прежде чем решиться на кормление через трубку.
Когда хирург ввел электроды в бледный шар мозга молодой женщины, ее аномальные движения уменьшились. Она снова смогла глотать и ее речь улучшилась. Она также перестала хлопать руками, что делала с детства, и даже начала пытаться читать. «Ее мама была в восторге от того, чего удалось достичь, помимо того что она снова смогла есть» — говорит Стокко, которая сейчас работает неврологом в детской больнице в Оклахома Сити.
В прошлом году хирург из Южной Кореи сообщил об успехах в работе с 14-летним мальчиком, который постоянно наносил себе удары по лицу кулаком. Врачи разместили электроды в прилежащее ядро, которое отвечает за получение удовольствия и участвует в системе формирования вознаграждений. (Процесс социальных и других форм вознаграждений протекает иначе при аутизме). После операции психиатр заметил что раны на лице подростка начали заживать и ему больше не нужно носить шлем, чтобы защитить лицо. Его речь и способность поддерживать зрительный контакт улучшились, наряду с показателями тестов на социальную отзывчивость, раздражительность и гиперактивность.
Какими бы многообещающими ни казались истории успеха, их все же не достаточно, чтобы убедить скептиков добавит DBS в арсенал методик, применимых в терапии аутизма. «Индивидуальные случаи как что-то одноразовое, как чудо, они не двигают дело вперед» — говорит Майберг. Вместо этого ученым потребуется провести исследования в которое нужно набрать людей в соответствии со строгими критериями и запастись обоснованием для выбора именно такой формы вмешательства для этой группы, предположениями относительно будущих результатов и способами их оценки и пониманием схемы действий.
Майберг говорит, что получает много звонков от людей которые не подходят под критерии ее текущего исследования применения DBS при депрессии. «Конечно я хочу им помочь. Но не знаю насколько это применимо в их случае и у меня нет разрешения — пойти на это было бы безрассудством». «Если ты хирург и можешь влезть кому-то в голову, это не значит что ты должен делать это при первой возможности», — говорит она.
Точка роста :
Есть также масса предостерегающих рассказов, которые могут убрать Майберг из игры.
Стокко использовал DBS в лечении самоповреждения у 17-летнего аутичного мальчика по просьбе его семьи и после объяснения что такая форма помощи не считается стандартной. Молодой человек все время раскачивался, кусался, наносил удары ногами и руками, а также стучал ногами в пол до тех пор, пока у него не отошли ногти. Хирург поместил электроды в бледный шар и внутреннюю капсулу его мозга. Когда подали напряжение движения прекратились. «Его мама была на небесах от счастья», — говорит Стокко. Но спустя шесть месяцев — по неизвестной причине — все вернулось обратно.
Частью проблемы может быть то, что никто точно не знает в какую область следует вмешиваться при аутизме, и учитывая гетерогенность аутизма, в каждом случае лучшая область для вмешательства будет отличаться. «Мое мнение по поводу аутизма — мы сейчас в точке роста для понимания фенотипов, но пока не готовы в этом разобраться», — говорит Майберг.
Поскольку все больше людей с аутизмом получают генетические диагнозы, точка роста может приблизиться к своей асимптоте, и таким образом прояснить пути использования DBS в ряде направлений.
Туманное будущее: мама Бекки, Памела Пирс (справа), надеется DBS будет по-прежнему помогать ее дочке
Генетическое исследование наконец позволило поставить Бекки точный диагноз, хотя и не смог объяснить почему ей помогла DBS. В 2013 году Пирс узнала что у Бекки отсутствует участок в одной из копий 9 хромосомы. Делеция удалила 14 генов, включая EHMT1. Отсутствие этого гена вызывает редкое состояние, которое называется синдромом Клеефстра. Характерными проявлениями синдрома является умственная отсталость, низкий мышечный тонус и, часто, аутизм. Большинство людей получают диагноз в раннем детстве, но Бекки на тот момент было уже 26 и прошло почти 5 лет с тех пор как DBS спасла ее от тяжелого регресса.
Бекки продолжает хорошо справляться дома и на дорожках для боулинга. Теплым апрельским воскресеньем 2017 года Бекки и ее мама появились в Норт-Боул-Лейнс в Северном Аттлборо, штат Массачусетс. Около дюжины молодых взрослых с нарушениями развития из клуба боулинга, в котором состоит Бекки, прошли с залитой солнцем парковки в тень. Каждого из них сопровождал родитель, большинство из них улыбались. Все надели одинаковые футболки с желтыми полосатыми рукавами и именами на груди.
Бекки играет в боулинг по утрам, поскольку у нее больше сил в это время суток, вечером даже необходимость выйти из дома ей бывает тяжело. Электричество, гуляющее у нее в голове, расправилось с ОКР, но она быстро устает и будущее видится туманным. «Я знаю что это все еще помогает» — говорит Пирс, «Но ей 31 год , так что я не уверена что эффект будет сохраняться с возрастом — так что я чувствую определенную тревогу за ее будущее».
По крайней мере сегодня Бекки на ногах и полна энергии. Она знает правила, счет и порядок участия в игре. Когда приходит ее черед, девушка берет свой мяч с Микки Маусом со стойки, переносит его на дорожку и направляет вперед. Он со стуком приземляется на дорожку, летит вперед и сшибает кегли. С одного раза Бекки выбивает страйк. Она поворачивается, ухмыляясь, и говорит как бы ни к кому не обращаясь «Я отлично справилась?»