Лікування хвороби Паркінсона за допомогою ШІ: вчені запропонували оновлений метод
Адаптивна глибока стимуляція мозку з використанням ШІ значно зменшила рухові симптоми хвороби Паркінсона. Новий метод персоналізує терапію на основі активності мозку пацієнта в режимі реального часу.
Адаптивна глибока стимуляція мозку практично усунула найбільш виснажливі рухові симптоми у деяких пацієнтів із хворобою Паркінсона. Це дало вченим надію на те, що новий метод зможе допомогти багатьом іншим пацієнтам із цим захворюванням.
Про це повідомляє УНН із посиланням на WashingtonPost.
Особливості хвороби Паркінсона
Як і серце, мозок має нормальні ритми електричної активності, яка виробляється нейронами. Такі захворювання, як епілепсія та шизофренія, пов’язані з аномальними ритмами мозку, подібними до серцевих аритмій. А при хворобі Паркінсона нейрони у мозку стають занадто синхронізованими у так званій осцилопатії. Це може заважати нормальній передачі інформації та призводити до таких симптомів, як тремор і скутість.
Уявіть, що ви перебуваєте в натовпі, і чується гул розмови, але ви можете легко почути свою розмову — це нормальна ситуація широкосмугової нейронної активності. Але з осцилопатією це схоже на марш протесту, де всі скандують одне й те саме, і ви не чуєте, як говорите
– пояснила Хелен Бронте-Стюарт, професор неврології та неврологічних наук Стенфордської школи медицини.
Методи боротьби із хворобою
Глибока стимуляція мозку (DBS) – це хірургічна терапія для лікування симптомів хвороби Паркінсона. У мозок імплантують пристрій, подібний до кардіостимулятора, для доставки електричних імпульсів. Такий метод лікування використовується з 1997 року.
Адаптивний метод стимуляціїї мозку
За словами експертів, DBS, і ліки від хвороби Паркінсона послаблюють осцилопатію в мозку. Зокрема, постійні електричні імпульси від DBS допомагають стимулювати активацію нейронів таким чином, повертаючи ритми мозку до нормального стану.
Звичайний DBS забезпечує електричну стимуляцію за постійним налаштуванням. Це може призвести до періодів недостатньої та надмірної стимуляції, а це своєю чергою призводить до уповільнення рухів або дискінезії відповідно.
Оновлений, адаптивний метод стимуляції мозку персоналізує терапію на основі активності мозку пацієнта в режимі реального часу за допомогою ШІ.
У лютому Управління з контролю за якістю харчових продуктів і медикаментів схвалило першу адаптивну систему DBS для людей з хворобою Паркінсона.
Для деяких пацієнтів, особливо людей із більш серйозними симптомами, стандартна DBS, яка завжди ввімкнена в одному постійному режимі, не дає достатньої користі. Потреби мозку змінюються залежно від рівня їх активності, наприклад, коли вони не сплять чи сплять, і особливо відповідно до циклу приймання ліків
– зауважив професор неврологічної хірургії Каліфорнійського університету в Сан-Франциско Філіп Старр.
Дослідження
Попередні дослідження покзали, що адаптивний DBS покращує контроль над моторикою, має меншу кількісь побічних ефектів і доставляє менше електричної енергії порівняно зі звичайним DBS.
У 2024 році Старр та його колеги провели пілотне дослідження за участю чотирьох пацієнтів із хворобою Паркінсона. Воно виявило, що адаптивний DBS покращив рухові симптоми та якість життя порівняно зі звичайним DBS.
Дослідники персоналізували алгоритми для кожного пацієнта, приводячи їх у клініку та вимірюючи їхній мозковий ритм під час приймання або виключення леводопи, препарату від Паркінсона, який використовується для підвищення рівня дофаміну.
Один зі способів розробки такого роду алгоритмів – спочатку провести деякі дослідження сигналів мозку у відомих умовах. Тоді ви можете навчити алгоритм штучного інтелекту на цих відомих даних, щоб програма ШІ дізнавалася, яка комбінація сигналів мозку пов’язана з різними станами
– пояснив Старр.
Клінічне випробування
Клінічне випробування ADAPT-PD включало 68 пацієнтів із хворобою Паркінсона, яким раніше була імплантована звичайна система DBS. Їм встановили адаптивний DBS і відправили учасників додому на 30 днів.
Хоча повні результати дослідження ще не опубліковані, попередні дані не виявили серйозних побічних ефектів, і 98% учасників вирішили залишитися на адаптивному DBS під час довгострокового спостереження.
Ризики та протипокази
Експерти зауважують, що адаптивний DBS чи звичайний DBS не принесуть користі кожному пацієнту. Як моторні, так і немоторні симптоми (постуральна нестабільність, скутість, шлунково-кишкові проблеми та проблеми зі сном), все ще можуть залишатися.
Крім того, будь-яка операція пов’язана з ризиком, і люди з хворобами серця та високим кров’яним тиском мають більше шансів отримати інфекцію, інсульт, крововилив у мозок або ускладнення, пов’язані з анестезією.
Не кожен з хворобою Паркінсона є хорошим кандидатом для будь-якого типу DBS. Пацієнти повинні мати хорошу реакцію на дофамінергічні препарати, такі як леводопа, і не повинні бути занадто запущеними у своїй хворобі
– зауважила Бронте-Стюарт.
Наразі вчені продовжують вдосконалювати адаптивну глибоку стимуляцію мозку, але сподіваються, що новий метод зможе допомогти багатьом іншим пацієнтам з хворобою Паркінсона.
Источник: УНН