РЕКЛАМА – ПРОДОЛЖЕНИЕ НИЖЕ

Виртуальная модель мозга поможет нейрохирургам лечить эпилепсию

Виртуальные модели мозга людей, страдающих эпилепсией, должны помочь более эффективному лечению этого заболевания. Они показывают нейрохирургам, какие именно зоны отвечают за припадки. В настоящее время этот подход тестируется в клиническом испытании под названием EPINOV. Тесты позволят оценить, повышает ли новый метод процент успешных операций по лечению эпилепсии.
Виртуальная модель мозга поможет нейрохирургам лечить эпилепсию
МРТ-сканирование, показывающее мозг человека с эпилепсией. Фото: BSIP/Universal Images Group через Getty.

Нейрохирургам, чтобы распознавать зоны мозга, ответственные за эпилептические припадки, приходится делать диагностическую трепанацию, и даже это не всегда помогает. Виртуальная модель мозга должна радикально усовершенствовать диагностику эпилепсии.

Виртуальные модели мозга людей, страдающих эпилепсией, должны помочь эффективному лечению этого заболевания, показывая нейрохирургам, какие именно зоны отвечают за припадки.

РЕКЛАМА – ПРОДОЛЖЕНИЕ НИЖЕ

Модели, созданные с помощью вычислительной системы, известной как Виртуальный эпилептический пациент (VEP), были разработаны в рамках проекта «Мозг человека» (HBP), десятилетней европейской инициативы, направленной на цифровые исследования мозга. В настоящее время этот подход тестируется в клиническом испытании под названием EPINOV.

«Это пример персонализированной медицины. VEP использует "сканирование мозга и данные регистрации мозговых волн пациента для создания модели и улучшения нашего понимания, откуда берутся приступы", - говорит журналу Nature Асвин Чари, нейрохирург из Университетского колледжа Лондона. 

Операция, меняющая жизнь

Эпилептические припадки вызываются аномальной активностью мозга, и около трети из 50 миллионов людей в мире, живущих с эпилепсией, не реагируют на противосудорожные препараты.

РЕКЛАМА – ПРОДОЛЖЕНИЕ НИЖЕ

«Для этих людей операция — единственный шанс изменить свою жизнь, — говорит Чари. Нейрохирург удаляет часть области мозга, которая предположительно инициирует припадки. Если врачи точно определили зону поражения, пациент выздоравливает. Но определить эту зону крайне непросто. 

Для определения таких зон врачи используют магнитно-резонансную томографию (МРТ) и электроэнцефалографию (ЭЭГ). Используется и стереоэлектроэнцефалография (СЭЭГ) - инвазивный метод, который включает установку до 16 электродов, каждый длиной 7 сантиметров, в отверстие в черепе для наблюдения за активностью определенных зон в течение 1-2 недель. Но это небезопасная процедура, связанная с трепанацией.

РЕКЛАМА – ПРОДОЛЖЕНИЕ НИЖЕ
РЕКЛАМА – ПРОДОЛЖЕНИЕ НИЖЕ

Как самые большие в мире карты мозга могут изменить нейронауку

Но метод СЭЭГ фиксирует только высокочастотные токи в мозге. Он не обнаруживает низкочастотную активность, которая возникает при 20% припадков. 

Это делает точную локализацию опасной зоны сложной задачей и влияет на результат операции: в настоящее время успешность предотвращения припадков после операции составляет всего 50%. «Неудача операции часто объясняется неправильным определением зоны, порождающей припадок», — говорит Виктор Джирса, нейробиолог из Университета Экс-Марсель, Франция.

Джирса и его коллеги надеются, что искусственный интеллект (ИИ) поможет разработать более точный способ определения опасной зоны. Разработанная учеными методика предполагает создание «цифрового двойника» мозга человека, с помощью данных собранных всеми доступными сегодня методами. .

РЕКЛАМА – ПРОДОЛЖЕНИЕ НИЖЕ

Исследователи используют модель для имитации мозговой активности и определения зоны, ответственной за припадки. На модели можно увидеть последствия конкретной операции и использовать эти результаты для точного определения опасной зоны и минимизации риска повреждения. 

Работающая сегодня модель EPINOV имеет пространственное разрешение в один квадратный миллиметр, но исследователи работают над тем, чтобы увеличить его в 1000 раз. Это займет гораздо больше времени для обработки, но вычислительные мощности проекта Human Brain Project позволят с этим справиться.

В настоящий момент в испытаниях принимает участие 156 пациентов. Результаты обнадеживающие, но до широкого клинического применения нового метода еще далеко.