КАРТОЧКА ПРОЕКТА ФУНДАМЕНТАЛЬНЫХ И ПОИСКОВЫХ НАУЧНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ,
ПОДДЕРЖАННОГО РОССИЙСКИМ НАУЧНЫМ ФОНДОМ

Информация подготовлена на основании данных из Информационно-аналитической системы РНФ, содержательная часть представлена в авторской редакции. Все права принадлежат авторам, использование или перепечатка материалов допустима только с предварительного согласия авторов.

 

ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ

---

Номер проекта 21-75-00040

НазваниеОптимизация протоколов неинвазивной стимуляции мозга на основании механизмов метапластичности

Руководитель Бакулин Илья Сергеевич, Кандидат медицинских наук

Организация финансирования, регион федеральное государственное бюджетное научное учреждение "Научный центр неврологии" , г Москва

Конкурс №60 - Конкурс 2021 года «Проведение инициативных исследований молодыми учеными» Президентской программы исследовательских проектов, реализуемых ведущими учеными, в том числе молодыми учеными

Область знания, основной код классификатора 05 - Фундаментальные исследования для медицины; 05-219 - Клиническая неврология

Ключевые слова Неинвазивная стимуляция мозга, транскраниальная магнитная стимуляция, нейромодуляция, стимуляция тета-вспышками, нейропластичность, метапластичность, гомеостатическая пластичность, моторная кора, возбудимость моторной коры, вызванный моторный ответ, рабочая память, спастичность.

Код ГРНТИ76.29.51

---

 

ИНФОРМАЦИЯ ИЗ ЗАЯВКИ

---

Аннотация
Заболевания нервной системы являются важнейшей медицинской и социальной проблемой. В последние годы наблюдается интенсивное развитие методов неинвазивной стимуляции мозга, одним из которых является транскраниальная магнитная стимуляция (ТМС). Обладая способностью модулировать нейрональную активность, ТМС рассматривается в качестве перспективного метода лечения и реабилитации пациентов с заболеваниями нервной системы, в том числе, представляющими высокую социальную значимость (инсульт, депрессия, болевые синдромы, спастичность при рассеянном склерозе, болезнь Альцгеймера и другие). Несмотря на многочисленные исследования, клиническое применение терапевтической ТМС существенно ограничено высокой вариабельностью эффекта и недостаточной эффективностью. Проблема высокой вариабельности сохраняется и при применении относительного нового протокола стимуляции тета-вспышками. Этот протокол состоит из вспышек, предъявляемых с частотой 5 Гц и состоящих каждая из 3 стимулов, предъявляемых с частотой 50 Гц. Стимуляция тета-вспышками является эффективным и быстрым способом индукции нейропластических изменений. Однако даже у здоровых лиц стимуляция тета-вспышками оказывает прогнозируемый нейрофизиологический эффект на возбудимость моторной коры только примерно в половине случаев. Перспективным подходом к увеличению эффективности ТМС является разработка протоколов, использующих механизмы метапластичности. Согласно концепции метапластичности, предшествующая активность определяет порог для индукции зависимой от активности пластичности. От предшествующей активности зависят не только величина и продолжительность, но и направленность нейропластических изменений. При использовании ТМС метапластичность может играть ключевую роль при комбинации нескольких протоколов стимуляции, а также при последовательном сочетании стимуляции с физическими упражнениями, когнитивным тренингом и т.п. Проект направлен на увеличение эффективности протоколов терапевтической ТМС с учетом механизмов метапластичности. В рамках проекта нами будет использовано 4 протокола стимуляции интермиттирующими тета-вспышками (2 комбинированных, стандартный и контрольный). Каждый протокол будет включать 3 блока стимуляции таргетной области мозга (моторная или префронтальная кора) или функционально незначимой контрольной области (вертекс) продолжительностью по 190 секунд каждый. Первый блок будет предъявляться в начале протокола, второй и третий - соответственно через 15 и 60 минут после первого. В комбинированных протоколах за первым блоком стимуляции таргетной области будет следовать второй блок стимуляции этой же области через 15 минут (протокол с коротким интервалом) или 60 минут (протокол с длинным интервалом). В стандартном протоколе будет использоваться только один блок стимуляции таргетной области, за которым через 15 и 60 минут будут следовать 2 блока стимуляции контрольной зоны. Контрольный протокол будет состоять из 3 блоков стимуляции контрольной зоны. Согласно основной гипотезе, проведение второго блока стимуляции через 15 минут после первого будет приводить к уменьшению эффекта стимуляции за счет гомеостатической метапластичности. В то же время при увеличении интервала между блоками до 60 минут будет наблюдаться увеличение эффекта за счет аддитивной метапластичности. Исследование будет проводиться в 3 этапа. Первые два этапа будут проводиться в виде исследований с кросс-дизайном. На первом этапе с включением не менее 20 здоровых добровольцев будет проводиться оценка нейрофизиологического эффекта (амплитуда вызванных моторных ответов) изучаемых протоколов при стимуляции первичной моторной коры. На втором этапе с включением не менее 15 здоровых добровольцев будет проводиться оценка поведенческого эффекта (показатели рабочей памяти) протоколов при стимуляции дорсолатеральной префронтальной коры. На третьем этапе будет проведена апробация наиболее эффективного комбинированного протокола стимуляции моторной коры на 5-10 пациентах с прогрессирующим рассеянным склерозом с целью оценки переносимости и определения антиспастического эффекта. В результате реализации проекта впервые в мире будет проведен анализ нейрофизиологического и поведенческого эффекта комбинированных протоколов стимуляции тета-вспышками с разным интервалом между блоками по сравнению со стандартным и контрольным протоколом. Впервые будет определена клиническая эффективность комбинированного протокола у пациентов со спастичностью. Результаты проекта могут иметь большое фундаментальное и прикладное значение. Будут расширены представления о метапластичности моторной и префронтальной коры головного мозга человека. Будут получены новые данные о возможности оптимизации протоколов стимуляции мозга с учетом метапластичности. При подтверждении эффективности разработанный комбинированный протокол стимуляции может найти широкое применение в программах реабилитации и лечения пациентов с заболеваниями нервной системы.

---

 

ОТЧЁТНЫЕ МАТЕРИАЛЫ

---