Учёные приблизились к точечной стимуляции глубоких зон мозга без операции: метод TIS показывает управляемое воздействие через электрические «биения»

Методы электрической стимуляции мозга давно применяются для лечения ряда неврологических и психиатрических состояний, включая болезнь Паркинсона и депрессию, однако существующие подходы либо ограничены поверхностным воздействием, либо требуют хирургической имплантации электродов.

Группа исследователей из Университета Женевы, Швейцарской высшей технической школы Цюриха и Федеральной политехнической школы Лозанны предложила промежуточный подход, основанный на технологии temporal interference stimulation (TIS) — «стимуляции временной интерференции».

Суть метода заключается в подаче через электроды на коже головы двух высокочастотных электрических полей. Нейроны не реагируют напрямую на такие частоты, но «отвечают» на более низкочастотный сигнал, возникающий в результате их интерференции.

Теоретически это позволяет воздействовать на глубокие структуры мозга, минимально затрагивая поверхностные области.

До сих пор распределение побочных эффектов TIS по тканям мозга системно не изучалось. Чтобы оценить его, исследователи провели эксперименты на мышах с использованием электрофизиологии, кальциевой визуализации активности нейронов, функциональной МРТ и стимуляции медиальной префронтальной коры.

Результаты показали, что TIS действительно способна активировать целевые области, однако одновременно вызывает нежелательную стимуляцию других участков мозга, что ограничивает точность метода.

Для повышения селективности команда добавила третью конфигурацию электродов, предназначенную для подавления нежелательных электрических интерференций вне целевой зоны стимуляции.

По словам Валерио Зерби, участвовавшего в исследовании, функциональная МРТ позволила визуализировать все активированные области мозга и количественно оценить степень побочной активации, что стало ключевым шагом в понимании ограничений метода.

Авторы отмечают, что новый подход не заменяет глубокую стимуляцию мозга (DBS), требующую нейрохирургического вмешательства, но может стать её неинвазивной альтернативой или дополнением в будущем, особенно для работы с глубокими структурами, связанными с депрессией, обсессивно-компульсивным расстройством и болезнью Паркинсона.

Исследователи подчёркивают, что ключевая задача сейчас — контроль «побочных» зон активации, поскольку именно они пока ограничивают клиническое применение технологии. Тем не менее работа демонстрирует прогресс в области точечной неинвазивной нейростимуляции, которая до сих пор считалась технически крайне сложной.