Новые знания о том, как ТИС улучшает функции головного мозга на мышиных моделях с болезнью Альцгеймера
Новая веха в исследовании ТИС при болезни Альцгеймера! Впервые учёные провели детальное исследование на здоровых трансгенных мышах с болезнью Альцгеймера (БА) для изучения действия ТИС. В рамках этого совместного исследования, проведённого Высшей технической школой Цюриха (ETH Zurich) и Университетом Цюриха при спонсорстве компании InnoSuisse, изучалось воздействие ТИС на структуру и кровоток головного мозга. Результаты, опубликованные в престижном журнале Alzheimer & Dementia, впечатляют: ТИС не только улучшила микроциркуляцию в мозге, но и продемонстрировала высокий уровень безопасности за счёт сохранения целостности гематоэнцефалического барьера (ГЭБ) даже при повышенном уровне энергии.
Это новаторское исследование знаменует собой первое детальное изучение ТИС на животных моделях с болезнью Альцгеймера, предоставляющее критически важные знания о глубинных механизмах заболевания. Также оно представляет первую публикацию в серии предстоящих работ исследовательской группы, нацеленных на углубление нашего понимания того, как ТИС воздействует на головной мозг при БА.
Что такое транскраниальная импульсная стимуляция (ТИС)?
ТИС – это неинвазивная техника стимуляции головного мозга (NIBS), использующая очень короткие акустические импульсы для механического воздействия на целевые области мозга. В отличие от методов, основанных на непрерывных ультразвуковых волнах, эти короткие импульсы не генерируют тепла, что делает ТИС безопасным вариантом лечения.1,2,3
Доклинические исследования на крысах показали безопасность ТИС, а клинические исследования демонстрируют улучшение когнитивных способностей и симптомов депрессии.2,4 Однако точное понимание того, как ТИС влияет на активность и функцию сосудов мозга, крайне важно для потенциальной оптимизации её терапевтического применения у пациентов.
Основные результаты исследования
Улучшение кровотока головного мозга
Исследователи установили существенное увеличение объёма крови в микрососудистой сети головного мозга после ТИС. При помощи оптоакустической томографии (OA) в реальном времени они наблюдали за кровотоком во время и после сеансов ТИС, регистрируя стойкие улучшения циркуляции как у здоровых мышей, так и у особей с БА.
Безопасность при повышенном уровне энергии
Важный вопрос при исследовании ТИС состоит в том, способны ли высокие уровни энергии привести к повреждению мозга, в частности, из-за разрушения гематоэнцефалического барьера. Ответ был получен путём подачи к мозгу энергии, плотность которой в пять раз превышала значение для людей. Целостность ГЭБ была подтверждена несколькими методами, включая МРТ с контрастированием и гистологическое окрашивание, при этом никаких утечек и повреждений не наблюдалось.
Иные требования к стимуляции для мышей с болезнью Альцгеймера
Как показало исследование, хотя ТИС улучшала кровоток как у здоровых мышей, так и у особей с БА, для последних требовались более высокие уровни энергии, чтобы добиться сопоставимого эффекта. Это позволяет предположить, что патологические изменения в кровеносных сосудах, вызванные болезнью Альцгеймера, снижают их восприимчивость к стимуляции. Результаты указывают на то, что в будущем может потребоваться персонализация клинического применения ТИС с корректировкой уровня энергии в зависимости от состояния церебральных сосудов пациента.
Что дальше?
Данная публикация является первой в серии запланированных работ исследовательской группы. Будущие исследования будут сосредоточены на долговременных результатах ТИС у здоровых особей и особей с болезнью Альцгеймера, включая её действие на активность нейронов и когнитивные навыки. Текущие результаты обеспечивают условия для дальнейшего понимания и оптимизации клинического применения ТИС у пациентов с болезнью Альцгеймера.
Хотите узнать больше? Ознакомьтесь с полным текстом исследования в журнале Alzheimer & Dementia: https://alz-journals.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/alz.14511
1Truong DQ, Thomas C, Hampstead BM, Datta A. Comparison of transcranial focused ultrasound and transcranial pulse stimulation for neuromodulation: a computational study. Neuromodulation. 2022;25:606-
613.
2R Beisteiner, E Matt, C Fan, et al. Transcranial pulse stimulation with ultrasound in Alzheimer’s disease—a new navigated focal brain therapy. Adv Sci. 2020;7:1902583.
3Chen X, You J,Ma H, Zhou M, Huang C. Transcranial pulse stimulation in Alzheimer’s disease. CNS Neurosci Ther. 2024;30:e14372.
4GT Shinzato, T Assone, PC Sandler, et al. Non-invasive sound wave brain stimulation with transcranial pulse stimulation (TPS) improves neuropsychiatric symptoms in Alzheimer’s disease. Brain Stimulation. 2024;17:413-415.
