Электроды в мозг: можно ли лечить ожирение так?

Анна страдала от депрессии большую часть своей взрослой жизни и пробовала разные методы лечения своего состояния. Она принимала антидепрессанты, проходила психотерапию и даже соглашалась на электроконвульсивную терапию – когда через мозг пропускают электричество. Испробовав все, пациентка с тяжелой депрессией решилась имплантировать электроды в мозг. Результаты превзошли ожидания.

Обычные методы лечения работали недолго, и депрессия вскоре возвращалась. Другая проблема, с которой она столкнулась, – лишний вес. Она весила 183 килограмма. Это приводило к ограниченной подвижности, которая усугубляла депрессию и создавала проблемы со здоровьем.

Желудочное шунтирование помогло сбросить немного веса, но не так много, как стоило бы ожидать от подобной процедуры, и совсем не помогло с депрессией. Психиатры предложили неожиданное решение: поместить имплантат в мозг. Этот инвазивный метод лечения известен как глубокая стимуляция мозга. Он используется для облегчения протекания болезни Паркинсона и эпилепсии.

Лечение не только помогло с депрессией, но и привело к другому интересному результату – она потеряла больше веса, чем ей удавалось раньше, сбрасывая почти по 3 кг за месяц. Томас Мюнте, невролог из Университета Любека в Германии, который лечил Анну, говорит, что изначально целью было вылечить ее депрессию, а потеря веса стала вторичной. В ее случае удалось убить двух зайцев одним выстрелом.

Успешная потеря веса у Анны, которая последовала за лечением, открыла новые дискуссии на тему нашего отношения к этой мировой эпидемии. Также она показала, что в отдельных случаях мозг можно «перенастроить», избавив от навязчивых моделей поведения вроде пристрастия к чему-либо.

Глубокая стимуляция мозга остается спорным, но далеко не новым методом лечения. Она появилась еще в 1930-х годах, когда нейрохирурги и близко не были так осторожны, как сейчас. Первым к этому методу лечения эпилепсии обратился нейрохирург Уайлдер Пенфилд. Он стимулировал различные части мозга электрическим зондом, поддерживая пациентов в состоянии бодрствования во время этого процесса, чтобы понять эффект. Идея заключалась в том, что можно найти область мозга, создающую проблему, и уничтожить ее.

По сути, ученые хотели просто «поджарить части мозга», говорит Мюнте, создать небольшие рытвины. Так же поступали для лечения проблем с моторикой, дистонии, которая вызывает трясучку или тремор. Назывался этот метод «стереотактической хирургией» и ознаменовал период поразительных экспериментов над людьми.

В то же время нейробиолог Антонио Игас Мониц удалял небольшие частички мозгов пациентов, чтобы избавить их от психологических заболеваний, включая депрессию. Он удалял части лобной доли – важной области, отвечающей за планирование и личность. В некоторых случаях лечение было успешным – и неизбежное следствие в виде изменений личности считалось обязательным побочным эффектом. Что примечательно, эта работа принесла ученому Нобелевскую премию 1949 года. Удаление частей мозга и последующее наблюдение результатов послужило добрую службу для исследования и практики стимуляции мозга – позволило нейробиологам понять, какие зоны мозга могут выиграть от использования электродов.

Когда в массовом порядке начали выписывать антидепрессанты и прочие противопсихозные препараты, использование инвазивных и необратимых методов пошло на спад, но уроки, которые ученые извлекли из исследования областей мозга под электродами, легли в основу глубокой стимуляции мозга, которая используется сегодня.

В 2002 году глубокая стимуляция мозга была одобрена для лечения болезни Паркинсона. Она была чрезвычайно эффективна, и с тех пор было излечено более 40 000 пациентов. Хотя она используется по большей части для лечения тремора, могут быть и другие цели – вроде тяжелой депрессии, как у Анны. Чтобы произвести глубокую стимуляцию мозга, первые ученые сверлили череп. Затем размещали электроды на самом мозге. Пациенты часто оставались в сознании, что позволяло ученым испытывать разные области во время стимуляции.

В случае Анны целевой областью для стимуляции было прилежащее ядро [nucleus accumbens], часть центра вознаграждений мозга и важная зона обработки удовольствия. Эта область связана с депрессией – поскольку лица с депрессией демонстрируют пониженную заинтересованность в получении удовольствия. «Можно наблюдать эмоциональный отклик у пациента, когда вы стимулируете эту область», объясняет Мюнте. Его анализ был опубликован в журнале Neurocase.

Лечение ожирения

Ожирение у некоторых людей может быть связано с измененной системой вознаграждения в мозге, говорит Мюнте. Некоторые жирные люди даже демонстрируют иные мозговые паттерны, когда им показывают изображения с едой, нежели худые люди. Теория такова, что область nucleus accumbens влечет людей с пристрастием к объекту их желаний, будь то еда, алкоголь или наркотики. Обычно мозг помогает нам принимать рациональные решения, не дающие импульсивной и требующей мгновенного вознаграждения голодной части нашего мозга получать свое. Но наша система вознаграждения может иногда «превозмогать наши приличия», говорит нейрохирург Петр Жилинский из Университета физической культуры и спорта в Гданьске, Польша. Диетология процветает, благодаря нашему nucleus accumbens.

Сила пристрастия системы вознаграждения нашего мозга стала очевидна из знаменитого исследования на крысах, проведенного в 1950-х годах. Они были более склонны стимулировать эту область мозга, чем даже есть или пить. Если «тревожить» или вообще ингибировать (останавливать) эту область мозга электрической стимуляцией, «мотивационного магнита больше нет, и вы уже не привязаны к объекту», говорит Мюнте.

То, что стимуляция мозга препятствует работе этой области, пока остается теорией, но укрепленной исследованиями животных. Например, исследование на крысах показало, что стимуляция мозга приводила к увеличению выработки ингибиторного химвещества, ГАМК, которое выбрасывается, когда определенные зоны нужно ограничить. Другое исследование показало, что отдельные люди, которые лучше контролируют нежеланные мысли, имеют больше этого вещества.

Мы все еще не знаем точного влияния стимуляции мозга, и это одна из причин, по которым она остается спорной. «Иногда в медицине начинают проводить клинические лечения еще до того, как точно узнают принципы их работы», говорит Мюнте. И по разумной причине глубокая стимуляция мозга показала куда более хороший результат при лечении болезни Паркинсона, чем другие методы.

Скоро мы можем увидеть подобное положительное влияние в случае с депрессией и даже ожирением, если за Анной последуют другие пациенты. Жилинский, например, видел практику, выходящую за рамки лечения одного Паркинсона – в его отделении провели больше 2500 процедур с 1990-х годов – и направленную на патологическую агрессию, синдром Туретта и обсессивно-компульсивное расстройство.

Он также лечил трех человек с ожирением, используя глубокую стимуляцию мозга в качестве крайней меры, когда никакая другая техника не помогала вовсе. Как и с Анной, ожирение лечили как компульсивное расстройство. Ожирение у одного из пациентов было связано с детской травмой, которая повредила область в мозге девушки, ответственную за управление голодом и насыщение.

Мысли пациентки были полностью зафиксированы на пище. «Следовательно, мы предположили, что бариатрическая хирургия не помогла», объясняет Жилинский. Хотя ее результаты по потере веса не были кардинальными, жизнь изменилась. Стимуляция мозга позволила ей существовать независимо. Теперь она может учиться и «думать о чем-то другом, помимо еды», говорит он. «Она перестала красть еду из холодильника родителей».

Пристрастившийся мозг

При всем этом Мюнте подчеркивает, что мы пока далеки от использования стимуляции мозга как широко распространенного метода лечении ожирения, особенно в качестве крайней меры. Это дорогая инвазивная методика, поэтому она не подойдет большинству людей с ожирением.

Она больше подойдет части жирных пациентов, которые демонстрируют пристрастие по отношению к еде. Соня Йокум, нейробиолог, изучающий ожирение в Орегонском институте, занимается как раз этим. Она показала, что еда может провоцировать процессы привыкания в мозге, которые похожи на нейронные симптомы других зловредных привычек, например, алкоголизм и наркомания. Такие люди рискуют больше других из-за устройства своих мозгов.

Йокум показала, что подростки с областями мозга, которые «тянутся» к еде, рискуют набрать большой вес. «Одно из возможных объяснений состоит в том, что отдельные люди обладают усиленным ответом зоны вознаграждения (что может быть обосновано биологически), из-за чего более уязвимы к перееданию, набирают вес и поглощают чересчур много калорий». Это предлагает объяснение тому, почему традиционные программы по сбросу веса редко дают длительные эффекты.

Анна была идеальным пациентом для испытания глубокой стимуляции мозга из-за ее депрессии и привычки есть. Она была из класса людей с ожирением, которые обладают нездоровой страстью к еде. Им сложно контролировать себя, когда они остаются наедине с едой, так же, как алкоголику трудно пройти мимо предложения выпить.

Далее, хотя эти люди демонстрируют большой барьер активации мозга в ответ на еду, чем люди со здоровым весом, когда они наконец получают свою награду (еду), активация падает. Люди получают, что они хотели, радуются, но радость проходит и становится еще хуже. Рождается простая связь: нужно есть больше, чтобы получать такую же радость, как прежде.

С едой это сложно – она нужна нам, чтобы жить. Толстые люди с нездоровым пристрастием к еде не могут контролировать, что употребляют внутрь, потому они не могут вообще полностью воздерживаться от пищи.

Хотя глубокая стимуляция мозга определенно не даст ответ большинству, в большинстве случаев экспериментальное лечение может менять жизни.