Пациентам необходимо, чтобы препараты от депрессии достигли головного мозга, но головной мозг хорошо защищен. Таблетки циркулируют в кровотоке несколько дней, для имплантации требуется хирургическое вмешательство, а магнитные импульсы с трудом обеспечивают точность. Каждый вариант имеет свою цену.
Исследовательская группа в Сеуле нашла способ обойти большинство этих препятствий. Дозировка осуществляется через глаз. Результаты исследования опубликованы в журнале Cell Reports Physical Science.
До настоящего времени контактные линзы никогда не использовались для лечения заболеваний головного мозга.
Сетчатка в задней части каждого глаза в процессе развития представляет собой ткань головного мозга. Посылаемые ею зрительные сигналы передаются по нейронным путям, проходящим через области, регулирующие настроение. Чжан-Ун Пак, специалист по материаловедению из Университета Ёнсе в Сеуле, хотел использовать эту прямую биологическую связь как способ проникнуть внутрь.
Существующие методы лечения депрессии, такие как таблетки, электросудорожная терапия и хирургические имплантаты в мозг, воздействуют на одни и те же нейронные цепи. Просто для этого требуются сложные пути.
Команда Пака задалась вопросом, может ли мягкая контактная линза, расположенная на роговице, передавать полезный сигнал через глаз, а не через череп или кожу головы.
Секрет заключается в методе, называемом временной интерференцией. В хрусталик встроены два электрода, каждый из которых излучает высокочастотный электрический сигнал, который сетчатка игнорирует самостоятельно. Но в точке пересечения двух сигналов они создают более медленный суммарный ритм, на который клетки будут реагировать. Это приводит к своего рода дистанционной стимуляции.
Поверхность глаза остается спокойной, в то время как активность лишь усиливается в месте встречи двух лучей. Эту точку встречи можно направить так, чтобы она оказалась вблизи областей мозга, регулирующих настроение.
В ходе более ранних испытаний на людях электроды прижимались к коже головы, но никогда не к глазу. Введение электродов через глаз позволяет полностью обойти череп. Чтобы линза оставалась достаточно мягкой и прозрачной для зрения, команда создала сверхтонкие электроды из оксида галлия, покрытые платиной.
Вся конструкция остается прозрачной, поэтому свет по-прежнему достигает задней части глаза. Корпус линзы изготовлен из того же гибкого материала, что и стандартные мягкие контактные линзы. Эта комбинация материалов является проводящей, практически невидимой и щадящей для поверхности глаза. Именно этот инженерный элемент обеспечивает работу всей концепции.
Команда создала четыре группы мышей. Одна группа осталась здоровой и не подвергалась лечению, служа в качестве контрольной. Второго животного подвергли хроническому стрессу, чтобы вызвать депрессивное состояние, после чего оставили в покое. Третьему животному проводили лечение линзами в 30-минутных сеансах один раз в день в течение трех недель.
Четвертому пациенту был назначен флуоксетин, активный ингредиент препарата «Прозак» и одного из наиболее часто назначаемых антидепрессантов в мире.
Затем исследователи провели с мышами стандартные поведенческие тесты, зарегистрировали электрическую активность в их мозге и измерили химический состав их крови и тканей до и после эксперимента.
Согласно исследованиям, депрессия ухудшает взаимодействие между гиппокампом и префронтальной корой головного мозга — двумя областями, отвечающими за память, эмоции и принятие решений.
Записи четко показали это несоответствие у мышей с депрессией, не получавших лечения. Но в группе, получавшей лечение линзами, это несоответствие изменилось на противоположное.
Активность в двух регионах снова совпала, приблизившись к показателям здоровых контрольных лиц. В группе, принимавшей флуоксетин, также наблюдалось улучшение. Но лечение линзами не уступало действию препарата, а, наоборот, сравнялось с ним.
Биология развивалась вместе с этим. У мышей, подвергавшихся стрессу и не получавших лечения, наблюдался высокий уровень кортикостерона — аналога кортизола у грызунов. В течение трех недель после начала лечения этот уровень снизился почти вдвое.
Уровень серотонина, нейромедиатора, который большинство антидепрессантов пытаются повысить, вырос почти на ту же величину. Уровень воспалительных молекул в мозге, еще один известный маркер депрессии, также снизился.
Изменения, наблюдаемые при обоих методах лечения, не всегда идеально совпадали. Но в целом тенденция была одинаковой: оба метода возвращали одни и те же биологические показатели к здоровому исходному уровню.
Чтобы проверить, насколько масштабными были улучшения, команда загрузила все измерения, включая поведенческие данные, записи мозговой активности и показатели крови, в модель машинного обучения.
На этикетках не было указано, какие мыши получили какое лечение. При сортировке животных только по сходству, мыши, получавшие лечение линзами, были помещены в ту же группу, что и здоровые контрольные мыши.
Это полностью отделило их от группы животных с депрессией, не получавших лечения. До этого исследования никто не показывал, что контактная линза может лечить весь спектр депрессии у животных.
Устройство, которое большинство людей ассоциируют с нечетким зрением, выполнило работу, для которой ранее требовались лекарства или имплантаты. Сейчас известно, что мягкие контактные линзы, носимые в течение 30 минут в день, могут передавать через сетчатку достаточно сигнала, чтобы он достиг нейронных цепей головного мозга, отвечающих за настроение.
У мышей он одновременно изменяет поведение, активность мозга и химический состав организма, оказывая примерно такое же воздействие, как один из наиболее широко используемых в мире антидепрессантов.
Дальнейшая судьба заболевания зависит от того, проявится ли подобный эффект у людей. Если да, то лечение депрессии может получить вариант, не требующий ежедневного приема таблеток, посещения клиники или хирургической имплантации.
В настоящее время команда работает над беспроводной версией линзы и планирует провести испытания на более крупных животных перед клиническими испытаниями. Для пациентов, которые не переносят антидепрессанты или не отреагировали на них, это может в конечном итоге стать еще одним вариантом лечения.
Ученые предполагают, что новый вид депрессии связан с биологическими часами
Некоторые люди, страдающие депрессией, поздно ложатся спать, спят гораздо дольше обычного в периоды сильного недосыпа и просыпаются истощенными. Ученые из Сиднейского университета утверждают, что такая закономерность может указывать на особый…
Холестерин может нарушать работу системы очистки мозга при болезни Альцгеймера
У мышей с моделью болезни Альцгеймера было выявлено значительное снижение интенсивности движения жидкости в головном мозге, и причиной этого, возможно, является холестерин. Нарушение работы глимфатической системы — сети, отвечающей за…
Вирус обычной простуды может незаметно нарушать иммунную защиту головного мозга
Обычный вирус, вызывающий герпес, провоцирует изменения в иммунных клетках головного мозга, что поднимает новые вопросы о воспалении, здоровье мозга и болезни Альцгеймера. Результаты исследования опубликованы в журнале PLOS Pathogens. Герпес…
МО: за ночь над регионами РФ сбили 290 украинских БПЛА
Российские средства противовоздушной обороны за минувшую ночь перехватили и уничтожили 290 украинских беспилотников самолетного типа над 16 областями России. Об этом сообщили в Минобороны РФ. "В течение прошедшей ночи с…
Двое погибших и 113 БПЛА ВСУ. Последствия атаки на Воронежскую область
Двое мужчин погибли, еще 17 человек, в том числе ребенок, получили ранения в результате атаки ВСУ на Воронежскую область. Об этом сообщил губернатор региона Александр Гусев в "Максе". По его…
Лула да Силва против Болсонару. Итоги голосования в Бразилии
Высший избирательный суд Бразилии (выполняет функции ЦИК) завершил подсчет голосов второго тура президентских выборов. Согласно итоговым данным после обработки 100% протоколов, действующий глава государства Луис Инасиу Лула да Силва официально…
Массовые протесты в Европе – следствие завышенных ожиданий
Европейская политика строилась на неписаном обещании, что каждое новое поколение будет жить лучше пр...
Найденные в Германии кости мамонта возрождают вопрос об охоте в ледниковую эпоху
Впервые почти за столетие археологи в Брайтенбахе на востоке Германии обнаружили плотные залежи кост...
Эксперт не исключил также, что существует вероятность, когда при возникновении сочетания некоторых условий могут возникнуть предпосылки для развития того или иного сценария из широкого спектра возможных. Хотя не надо огульно отбрасывать и множенство других потенциальных вариантов.
Этот сайт использует файлы «cookie» с целью повышения удобства его использования. Во время посещения сайта вы соглашаетесь с тем, что мы обрабатываем ваши персональные данные с использованием сервиса «Яндекс. Метрика». Продолжая использовать сайт, вы соглашаетесь с Политикой конфиденциальности.
Зарегистрировано Федеральной службой по надзору в сфере связи, информационных технологий и массовых коммуникаций
(Роскомнадзор). Реестровая запись от 07.06.2022 серия ЭЛ № ФС 77 – 83392. При использовании, полном или частичном
цитировании материалов planet-today.ru активная гиперссылка обязательна. Мнения и взгляды авторов не всегда совпадают с
точкой зрения редакции. На информационном ресурсе применяются рекомендательные технологии (информационные технологии
предоставления информации на основе сбора, систематизации и анализа сведений, относящихся к предпочтениям пользователей
сети "Интернет", находящихся на территории Российской Федерации)".