Ученые идентифицировали первые биомаркеры мозговых волн для ОКР, что открывает возможность персонализированной стимуляции мозга по требованию, которая будет воздействовать на тягостное компульсивное поведение по мере его возникновения.
Обсессивно-компульсивное расстройство (ОКР) характеризуется набором нежелательных мыслей и страхов, известных как навязчивые состояния, которые приводят к повторяющимся действиям, или компульсиям. Эти навязчивые состояния мешают повседневной деятельности и, как правило, вызывают стресс.
В новом исследовании Нидерландского института нейронауки и Медицинского центра Амстердамского университета (Amsterdam UMC) впервые были использованы имплантированные электроды для выявления глубинных паттернов активности мозга, связанных с навязчивыми мыслями и компульсивным поведением, которые могут служить биомаркерами обсессивно-компульсивного расстройства (ОКР). Это открытие открывает путь к более целенаправленному лечению.
«В психиатрии практически никогда не удаётся настолько напрямую связать симптом с активностью мозга», — заявила руководитель исследования и соавтор, доктор Тара Арбаб, нейробиолог кафедры психиатрии Амстердамского медицинского колледжа и Нидерландского института нейронаук. «Это исследование показывает, что это возможно. Мы уже много лет проводим подобные исследования на животных моделях, но для пациентов эта технология всё ещё в новинку».
Анатомия мозга и размещение специализированных электродов для глубокой стимуляции мозга (ГСМ). Nature Mental Health/Arbab et al. (2025)
Для людей с тяжёлым, резистентным к терапии обсессивно-компульсивным расстройством (ОКР) глубокая стимуляция мозга (ГСМ) является перспективным методом лечения. Она заключается в хирургической имплантации тонких электродов глубоко в мозг для подачи электрических импульсов в определённые области, связанные с этим заболеванием. ГСМ предназначена для нарушения работы аномальных нейронных цепей, участвующих в развитии ОКР, что потенциально снижает частоту навязчивых мыслей и компульсивного поведения.
В рамках данного исследования исследователи имплантировали специальные электроды для глубокой стимуляции мозга (ГСМ) в мозг 11 пациентов с резистентным к терапии обсессивно-компульсивным расстройством (ОКР). Электроды могли не только стимулировать мозг, но и регистрировать мозговые сигналы, в частности, локальные потенциалы поля (ЛПП) – мозговые волны, связанные с активностью нейронов. Затем исследователи провоцировали симптомы ОКР в контролируемых клинических условиях.
Сначала пациенты смотрели нейтральное видео (базовый уровень), затем провоцировали их личные обсессивные триггеры. Например, если у них был страх заражения или заражения, который обычно провоцирует компульсивное мытье рук, их просили дотронуться до пола. Затем им разрешали заниматься компульсивным поведением (например, мытьем рук), прежде чем, наконец, сесть и почувствовать облегчение после выполнения компульсивного действия.
В течение каждой из этих четырех фаз (исходного уровня, обсессии, компульсии и облегчения) ЛФП регистрировались с трехминутными интервалами из следующих конкретных областей, задействованных в ОКР:
- Наружный бледный шар (БШ) . БШ – ключевое ядро базальных ганглиев, группа структур, участвующих в управлении движением и других функциях. Это центральный центр обработки информации, интегрирующий входные сигналы из различных источников и направляющий выходные сигналы для воздействия на двигательные и недвигательные (например, обработку вознаграждения, принятие решений) пути.
- Прилежащее ядро (NAc) . Важнейшая часть системы вознаграждения мозга, играющая роль в мотивации, удовольствии и зависимости. Оно помогает нам связывать действия с положительными результатами, а также влияет на то, как эмоциональные реакции преобразуются в действия.
- Передняя ножка внутренней капсулы (ПНК) . ПНК соединяет префронтальную кору с другими областями мозга и служит проводящим путём для волокон, соединяющих префронтальную кору с более глубокими структурами мозга, участвующими в формировании эмоций, познавательных способностей и мотивации.
- Передняя латеральная комиссура (ПК) . Передняя комиссура — это тракт, соединяющий два полушария (половины) мозга. Она играет ключевую роль в межполушарной коммуникации, особенно в отношении обоняния, некоторых аспектов памяти, инстинктов и эмоций.
Пациенты сообщали о степени тяжести навязчивых состояний, компульсивности, тревожности, ажитации, депрессии и избегания в семи временных точках. Nature Mental Health/Arbab et al. (2025)
Наш мозг общается с помощью ритмичных электрических сигналов, называемых мозговыми волнами, которые варьируются от медленных волн, таких как дельта (1–3 Гц, связанных с глубокой концентрацией внимания или срочным вниманием), до быстрых волн, таких как гамма (30–80 Гц, часто связанных с восприятием и когнитивными функциями). Изменения этих частот могут отражать то, как мозг обрабатывает эмоции, мысли и действия.
Исследователи анализировали сигналы мозга по областям и частотным диапазонам (от дельта до гамма). Симптомы ОКР оценивались самостоятельно с помощью визуальной аналоговой шкалы (ВАШ).
«Уникальность этого исследования заключается в том, что нам удалось измерить глубокую активность мозга с очень высокой пространственной и временной точностью», — сказал Арбаб. «Это невозможно с помощью фМРТ [функциональной МРТ] или ЭЭГ».
Исследователи обнаружили, что в нескольких областях мозга, особенно в GPe и ALIC, мощность дельта- и альфа-волн (8–12 Гц, наблюдаемая, когда человек бодрствует, но расслаблен) значительно увеличивалась, когда пациенты выполняли компульсии. Это увеличение также наблюдалось при немоторных компульсиях, таких как молитва или размышление, что позволяет предположить, что сигналы связаны с самим побуждением или компульсией, а не только с физическим актом их выполнения. В передней части GPe более сильные дельта-волны во время обсессий положительно коррелировали с тем, насколько интенсивно пациенты оценивали свои симптомы. Во время компульсий мощность дельта-волн в передней части GPe демонстрировала незначительную тенденцию к снижению по мере уменьшения тревожности.
GPe и ALIC, по-видимому, были больше вовлечены в эмоциональную и когнитивную сторону побуждений компульсий, в то время как NAc был больше связан с двигательными действиями. Аномальное взаимодействие между тета-волнами (3,5–7,5 Гц, сильное во время внутреннего фокуса, медитации и глубокой релаксации) и альфа-волнами наблюдалось в ALIC только во время компульсий. Это взаимодействие, известное как фазово-амплитудная связь, происходит, когда время (фаза) более медленных мозговых волн влияет на силу (амплитуду) более быстрых. Считается, что она играет решающую роль в координации активности мозга и обеспечении эффективной обработки информации. В этом случае исследователи предполагают, что аномальная тета-альфа связь может отражать патологическую нейронную сигнатуру ОКР.
Альфа (⍺) и дельта (δ) мозговые волны относительно часто наблюдались во всей сети мозга во время исследования, проведенного Нидерландским институтом нейронауки.
«Впервые мы обнаружили четкий биологический маркер ОКР в мозге, маркер, который мы, возможно, сможем использовать в будущих методах лечения ОКР», — сказал Арбаб.
Исследование имеет некоторые ограничения. Выборка была небольшой и включала 11 пациентов, что недостаточно для обобщения результатов по всем типам ОКР. Кроме того, ОКР крайне индивидуально, и хотя исследование адаптировало обсессии/компульсии к каждому человеку, разнообразие проявлений симптомов всё же ограничивает выводы. Хотя исследователи сравнивали моторные и немоторные компульсии, не связанные с ОКР движения не контролировались, поэтому некоторые сигналы всё же могли отражать движение. В исследовании изучались только подкорковые области мозга; обсессии могут быть более выражены в корковых областях, которые в данном исследовании не измерялись. Кроме того, субъективная самооценка с помощью ВАШ может не полностью отражать интенсивность или характер таких симптомов, как дистресс или отвращение.
Тем не менее, полученные результаты предоставляют потенциальные биомаркеры, которые можно использовать для улучшения лечения ОКР с помощью глубокой стимуляции мозга (ГСМ). Это позволило бы сделать лечение более персонализированным, повысить его эффективность и снизить побочные эффекты по сравнению с существующей системой «постоянно включенной» ГСМ.
«В долгосрочной перспективе мы надеемся перейти на систему, в которой электроды будут стимулировать только при регистрации сигнала, соответствующего компульсивному поведению», — сказал Арбаб. «Это сделает лечение более целенаправленным».
Исследование опубликовано в журнале Nature Mental Health .
