Психиатры и инженеры Медицинской школы Гроссмана при Нью-Йоркском университете испытали на десяти пациентах с шизофренией и шизоаффективным расстройством сфокусированный ультразвук, направленный в правый внутренний бледный шар, одну из глубоких структур мозга. После одного десятиминутного сеанса выраженность бреда у участников в среднем снизилась, а после имитации процедуры немного выросла. Отчёт о пилотном испытании 20 октября опубликовал журнал npj Acoustics.
Бред оценивали по короткой шкале DESA до сеанса, во время него, сразу после, через час, через сутки и через неделю. Перед сеансами участники набирали по ней в среднем от 12 до 16 баллов. После настоящей стимуляции показатель снизился в среднем на 1,2 балла, после ложной вырос на 0,4. Статистическая модель, учитывавшая все замеры, время и очерёдность сеансов, показала значимую разницу в пользу ультразвука, а величина эффекта (d Коэна) составила 0,68. В статье её сопоставляют с преимуществом антипсихотиков над плацебо, которое метаанализ испытаний при обострении шизофрении за 60 лет оценил в 0,47. Но там же оговаривают, что DESA создавали для частых коротких замеров и как меру клинически значимого улучшения не проверяли, поэтому практическое значение результата пока не определено.
Средний возраст участников составил 37,5 года, мужчин и женщин было поровну, все лечились амбулаторно. Психотические симптомы держались у всех. Шестеро при этом принимали антипсихотики (палиперидон, арипипразол, кветиапин или галоперидол) и на время испытания дозу не меняли, остальные четверо таких препаратов не получали. Лекарства помогают не всем: по данным обзора, который в июле опубликовал журнал Frontiers in Psychiatry, около трети больных шизофренией плохо отвечают на антипсихотики второго поколения. По оценке ВОЗ, всего шизофренией в мире страдают около 23 миллионов человек, примерно каждый 345-й.
Каждый прошёл два сеанса с перерывом в неделю, настоящий и ложный, в случайном порядке. Последовательность сгенерировал биоинженер проекта, а остальные члены команды и сами пациенты узнали её только после окончания исследования.
Явного ослабления эффекта за неделю не было. По расчётам команды, через сутки разница между настоящим и ложным сеансом составляла 1,9 балла, через семь дней 2,7. После поправки на множественные сравнения значимость отдельной точки седьмого дня не сохранилась, но исследователи видят в отложенном пике признак нейропластичности. По их гипотезе, изменения, запущенные ультразвуком в бледном шаре и связанной с ним цепи, продолжали закрепляться после сеанса и к седьмому дню могли ослабить аберрантную значимость, а вместе с ней и бред. Аберрантной значимостью в психиатрии называют склонность придавать особый вес несущественным сигналам и событиям.
На слуховые галлюцинации стимуляция значимо не повлияла, на результаты когнитивного теста MoCA тоже. Серьёзных нежелательных явлений не было. Лёгкие жалобы, от усталости и головной боли до дискомфорта в животе и кратковременного усиления бреда или галлюцинаций, после настоящего сеанса отметили семеро участников, после ложного все десять.
Мишень группа выбрала по итогам собственной прежней работы. В 2023 году исследователи сравнили данные функциональной МРТ 71 пациента с первым эпизодом шизофрении, которые ещё не получали лекарств, и 73 здоровых добровольцев. У больных правый передний отдел внутреннего бледного шара был связан с другими областями мозга сильнее, чем у здоровых. Чем крепче была его связь с дорсальной передней поясной извилиной, тем выраженнее были психотические симптомы, и та же связь предсказывала ответ на антипсихотики через восемь недель лечения.
Внутренний бледный шар входит в цепь, которая связывает кору, полосатое тело и таламус. Нью-йоркские исследователи называют его главной выходной структурой дорсального полосатого тела, через которую оно соединено с таламусом. Неврологам он хорошо знаком: при болезни Паркинсона и тяжёлой дистонии в него вживляют электроды для глубокой стимуляции мозга. Без операции добраться до такой глубины трудно. Транскраниальная магнитная стимуляция и стимуляция постоянным током с трудом достают до глубоких узлов, отмечают авторы того же обзора в Frontiers in Psychiatry, специалисты из нескольких китайских клиник и университетов. Глубокая магнитная стимуляция проникает на несколько сантиметров, но охватывает относительно широкую область. Сфокусированный ультразвук проходит сквозь череп и сходится в заданной точке с высокой точностью.
Сам сеанс выглядел так. До сеансов каждому участнику делали МРТ, и по этому снимку оптическая система навигации в реальном времени показывала, куда направлен излучатель. Человек сидел, голову фиксировали пенопластовыми блоками на липучках. Излучатель с частотой 350 кГц спроектировали и собрали в институте Tech4Health при университете. Его полость закрывали латексной мембраной и заполняли дегазированной водой, а волосы прочёсывали ультразвуковым гелем, чтобы не осталось пузырьков воздуха. Волну направляли через височную область. По замерам на двух человеческих черепах, кость в этом месте ослабляет интенсивность ультразвука на 83–88%. Зона фокуса вытянута вдоль луча, около 5,6 мм в ширину и 27,5 мм в длину, а максимум давления приходится примерно на 6,5 см от излучателя. Импульсы по 0,5 мс шли сто раз в секунду циклами по 30 секунд работы и 30 секунд паузы, всего десять минут. Для ложного сеанса в водяной баллон добавляли слой воздуха, который ультразвук не пропускает, а аппарат работал с теми же настройками. Исследование финансировали некоммерческие фонды, авторы заявили об отсутствии конфликта интересов.
Почему ультразвук вообще действует на нейроны, до конца не выяснено. Авторы обзора связывают эффект прежде всего с механическим, а не тепловым воздействием. Сила акустического излучения и колебания ткани, по-видимому, нагружают мембраны нервных клеток и затрагивают механочувствительные ионные каналы, например Piezo и TRP. Возбудит волна клетки или затормозит, зависит от интенсивности, длительности импульсов, мишени и исходного состояния нейронов. Нью-йоркская группа предполагает, что в её случае стимуляция в целом притормозила работу цепи. С этим согласуется работа 2021 года на здоровых добровольцах: при воздействии ультразвуком на бледный шар фМРТ показала снижение сигнала в нём самом, в таламусе и связанных с ними областях.
При шизофрении такую стимуляцию до сих пор пробовали всего несколько раз. Сами нью-йоркские исследователи насчитали до своей статьи только два опубликованных отчёта. В одном ультразвуком воздействовали на дорсолатеральную префронтальную кору, чтобы ослабить негативные симптомы. В другом группа из Калифорнийского университета в Сан-Франциско стимулировала прилежащее ядро и головку хвостатого ядра у трёх пациентов и зафиксировала ослабление галлюцинаций. Калифорнийская команда уже зарегистрировала продолжение с повторными сеансами на хвостатое ядро, набор участников, по данным ClinicalTrials.gov, планируют начать в феврале 2027 года.
Терапевтический потенциал у метода китайские специалисты допускают, но твёрдых клинических выводов, по их оценке, имеющиеся данные пока не позволяют. На момент подготовки обзора клинических работ было три, в них участвовали от 3 до 32 человек, и ни в одной пациентов не наблюдали дольше месяца. Работ с отрицательным результатом авторы обзора не нашли вовсе и не исключают, что такие исследования просто не доходят до публикации. Ещё одна сложность в том, что стимуляция может сопровождаться звуком, который проводится по костям черепа: по нему участник способен догадаться, какой сеанс настоящий. Шестеро из десяти участников нью-йоркского испытания после его окончания верно назвали настоящий сеанс. Статистически это не отличается от случайного угадывания, но сами авторы пишут, что полностью двойным слепым исследование считать нельзя. Сеанс был один, наблюдение длилось неделю, а дозу не подбирали с учётом того, как череп конкретного человека искажает и ослабляет волну.
Дальше в NYU Langone собираются проверить метод на большем числе пациентов, перейти к повторным сеансам на протяжении более долгого срока и подбирать интенсивность индивидуально по данным визуализации мозга. Сможет ли направленный ультразвук когда-нибудь дополнить или заменить стандартные препараты, по словам руководителя исследования, ещё предстоит выяснить. Визуализация нужна и для проверки мишени. Снимки фМРТ до и после сеансов в этом испытании делали, но из-за технических проблем проанализировать их не удалось. Прямых данных о том, что ультразвук изменил работу именно бледного шара, у команды пока нет.