«Как нейротехнологии меняют медицину»: лекция Всеволода Белоусова в рамках фестиваля NAUKA 0+
Директор Федерального центра мозга и нейротехнологий, профессор, член-корреспондент РАН Всеволод Владимирович Белоусов рассказал о способах применения новых технологий, которые позволяют «исправлять поломки мозга», и перспективах развития новых методов лечения, регулирования нервной системы человека.
Всеволод Белоусов начал лекцию с определения термина «нейротехнологии». Он отметил, что это совокупность способов, которые позволяют не только влиять на нервную систему, но и считывать информацию, исследовать ее работу.
Лектор отметил, что различают синтетические и клеточные нейротехнологии. В основе первого типа лежит синтез, объединение того, что раньше вместе не существовало. «Например, возможность использовать светящиеся белки, модифицировать их и сшивать с сенсорными доменами», — пояснил профессор. Биосенсоры позволили врачам в реальном времени наблюдать состояние, амплитуду колебания при ишемическом инсульте и искать лекарства направленные на то, чтобы нивелировать негативные процессы и уменьшать активность волн в ядре инсульта.
Всеволод Белоусов в ходе лекции упомянул также оптогенетику как одну из новых методик исследования работы нервных клеток. Она позволила перейти от измерения к управлению функциями нейронов. Так, благодаря имплантированному оптоволоконному интерфейсу становится возможным управлять отдельной областью мозга. Создается фоточуствительность.
Всеволод Вадимович отметил, что данная технология способствовала открытию очень многих процессов регуляции нейронов. «Стало известно, какие нейроны за что отвечают, как память формируется, как она стирается и так далее. То есть, безусловно, рано или поздно, Нобелевская премия за оптогенетику будет получена», — подчеркнул профессор.
Пока в медицине оптогенетика применяется только в фотопротезировании сетчатки. Эта процедура уже нашла первых пациентов.
Важной технологией, над которой сейчас активно работают ученые является термогенетика. Так, специалистам удалось выяснить, что с помощью терморецепторов человека можно управлять не только нейронами, но и сердечным ритмом, а также секрецией инсулина.
Кроме того, профессор упомянул генотерапевтические препараты. Он отметил, что клинические исследования средства на основе мезенхимальных стволовых клеток для терапии спинальной травмы начнутся в 2025 году. Благодаря этому препарату станет возможным исправлять функцию органа, инактивировать молекулы, которые работают неправильно, и восстанавливать утраченные нейронные связи.
Всеволод Вадимович также отметил использование фокусированного ультразвука. В сочетании с МРТ данная технология применяется при лечении тремора рук у пациентов с болезнью Паркинсона. Так, без анестезии и болевых ощущений удается восстановить движения руки человека.
Еще одним важным достижением, которым поделился Всеволод Вадимович является использование виртуальной и дополненной реальности при реабилитационном периоде пациентов после инсульта или черепно-мозговых травм. Благодаря применению VR технологий у 92% пациентов улучшилась функция ходьбы, у 41% пациентов улучшились повседневные функции. «Успех реабилитационного процесса зависит от пластичности мозга. Фактически реабилитолог переобучает какие-то области мозга брать на себя утраченные функции. Раскачать эту практичность успешно помогает VR», — отметил лектор.
Кроме того, профессор упомянул электроцевтику — технологию лечения болезни с помощью управления периферическими или центральными нервами. А также биологическую обратную связь. Так, с помощью специального прибора, который измеряет активность мозга, и регулированию темпов его работы, пациент обучается вводить себя в требуемое состояние: расслабление или сосредоточение.
В завершении лекции Всеволод Белоусов отметил технологию «нейропротезирование», благодаря которой происходит замещение сенсорной функции, и пациент, например, чувствует протез как свою руку.
Автор текста: Арина Исоян