Chronická bolest je obtížně léčitelná. Nejen, že je to zničující pro pacienty, ale je to také jeden z nejsložitějších klinických problémů, s nimiž se lékaři potýkají. Vědci již léta hledají lepší léčebné strategie. Nedávný výzkum poprvé rozluštil mozkovou aktivitu, která je základem chronické bolesti, a zvýšil naději, že terapie stimulující mozek, které se již používají u Parkinsonovy choroby a deprese, mohou pomoci těm, kteří vyčerpali jiné možnosti.
Chronická bolest je vážný problém. Jen ve Spojených státech postihuje každého pátého člověka. Dlouhodobé utrpení mění chování pacientů. Navíc často vede k závislosti na silných lécích proti bolesti. Díky novému výzkumu se to ale může brzy změnit.
Vědci z Kalifornské univerzity v San Franciscu vyvinuli nový přístup k lepšímu pochopení mechanismu chronické bolesti. Použili elektrody implantované do mozku čtyř dobrovolníků. Díky nim se jim poprvé podařilo odhalit chronickou bolest v době jejího vzniku. Zaznamenané signály mohou přesně předpovědět úroveň bolesti, kterou pacienti pociťují. Vědci doufají, že jejich objev povede k vývoji nových terapií.
Elektrody v mozku
Studie zahrnovala čtyři pacienty trpící chronickou bolestí, kterou nebylo možné zmírnit žádnou známou léčbou. Každý z nich cítil bolest pouze na jedné straně těla. První dobrovolník měl fantomové bolesti končetin, které začaly po amputaci, a další tři měli bolesti, které začaly po mrtvici. Vědci implantovali elektrody do mozku všech čtyř.
Elektrody byly podobné elektrodám používaným pro hlubokou mozkovou stimulaci (DBS). Jedná se o léčbu, která byla schválena pro některé Parkinsonovy choroby a další poruchy. Zařízení byla navržena tak, aby zaznamenávala mozkovou aktivitu ve dvou oblastech spojených s chronickou bolestí: přední cingulární gyrus a orbitofrontální kortex.
Orbitofrontální kůra je zvláště zajímavá pro vědce, protože je to špatně pochopená oblast. Výzkum využívající stimulaci mozku k boji s chronickou bolestí byl prováděn již dlouhou dobu, i když s malým efektem. Vědci proto hledají nový přístup.
reklama
Průzkumy a mozkové vlny
Po implantaci elektrod mohli pacienti normálně žít. To je velké zlepšení oproti předchozímu výzkumu bolesti, který musel být proveden v laboratorním prostředí.
Výzkumníci provedli své analýzy na základě údajů ze dvou zdrojů. Nejprve dobrovolníci vyplnili dotazníky, ve kterých odpovídali na otázky týkající se jejich stavu a úrovně intenzity bolesti. Za druhé, když byly dotazníky vyplněny, implantované elektrody snímaly aktivitu mozkových vln pacientů.
Pomocí modelů strojového učení byli vědci schopni přesně předpovědět intenzitu bolesti pacienta pouze na základě jeho mozkové aktivity.
Jedinečné vzory
Vědci došli k závěru, že mozková aktivita související s bolestí byla zcela individuální a že každý pacient měl svůj vlastní otisk prstu bolesti, který bylo možné vidět na získaných datech. Společné charakteristiky byly ale nalezeny i u pacientů. Všichni vykazovali určité vzorce aktivity v orbitofrontálním kortexu související s bolestí.
Tým také pozoroval, že chronická bolest se liší od akutní bolesti, která byla těsněji spojena s přední cingulární kůrou.
Studie je průlomová, protože se jí poprvé podařilo přímo odhalit mozkovou aktivitu spojenou s chronickou bolestí u lidí. A přestože byly provedeny na malém vzorku, jednalo se o pacienty s obzvláště obtížnými a obtížně léčitelnými onemocněními.
Naděje pro nemocné
Elektrody implantované do mozku pacientů umí více než jen zaznamenávat data. Mohou být také použity pro elektrickou stimulaci mozku, což může vést ke zmírnění symptomů u některých onemocnění. Cílem studie bylo nejen odhalit zdroje bolesti, ale také najít způsob, jak pomocí elektrod poskytnout pacientům úlevu.
Odborníci připouštějí, že klinické studie jsou ve velmi rané fázi a implantace elektrod do mozku pacientů je nebezpečný postup, který by se měl používat jen jako poslední možnost. Prasad Shirvalkar z Kalifornské univerzity v San Franciscu, který je hlavním autorem studie, říká, že jeho tým by se rád podíval na více neinvazivní léčby.
Výzkumníci chtějí vyvinout techniku, která umožní personalizovanou mozkovou stimulaci dodávat pouze v případě potřeby. K vytvoření podobné terapie ale vědci potřebují lépe porozumět mozkové aktivitě, která vede k bolesti u konkrétního pacienta.