Разработаны контактные линзы для лечения депрессии
В Южной Корее разработали контактные линзы для лечения депрессии. Испытания на мышах показали многообещающие результаты. С подробностями можно ознакомиться в журнале Cell Reports Physical Science.
«Наша работа открывает совершенно новую область — лечение психических расстройств через глаза. Мы считаем, что этот метод обладает огромным потенциалом и способен изменить подход к терапии депрессии и других заболеваний мозга, включая тревожные расстройства, наркозависимость и возрастное снижение когнитивных способностей», — говорит профессор Пак Чан Ун из Университета Ёнсе, старший автор исследования.
Современные методы лечения депрессии — медикаменты, электросудорожная терапия и имплантаты для глубинной стимуляции мозга — воздействуют на отделы и нейронные контуры, отвечающие за настроение. Поскольку сетчатка связана с некоторыми из этих зон, исследователи решили попробовать использовать глаза в качестве «ворот» для стимуляции мозга. Ранее «умные» контактные линзы применяли для мониторинга глазных и метаболических нарушений — например, для измерения внутриглазного давления или уровня глюкозы. Однако линзы для лечения именно мозгового расстройства разработаны впервые.
«Анатомически глаз — это часть мозга. Логично предположить, что обычная контактная линза может стать мягким, неинвазивным каналом доступа к тем мозговым контурам, которые управляют настроением», — рассуждает Пак.
Линзы стимулируют мозг методом так называемой темпоральной интерференции, когда на сетчатку подаются два электрических сигнала, которые активируются только в точке своего пересечения. Это обеспечивает высокую точность: воздействие направлено исключительно на нужные области мозга.
«Представьте себе два фонарика. Каждый луч по отдельности тусклый, но там, где они пересекаются, возникает яркое пятно. И это пятно может появиться далеко от самих фонариков. Наша контактная линза делает то же самое с двумя безвредными электрическими сигналами. Хотя электроды находятся на поверхности глаза, сигналы активируются только при встрече друг с другом в глубине глаза, в сетчатке, мягко запуская природную нейронную проводку, которая доставляет сигнал в области мозга, связанные с настроением», — объясняет исследователь.
Чтобы линзы были максимально гибкими и прозрачными, электроды сделали из сверхтонких слоев оксида галлия и платины.
Разработку испытали на мышах с искусственно вызванной депрессией. В эксперименте сравнивали четыре группы: здоровых (контрольных) мышей; угнетенных мышей, не получавших лечения; угнетенных мышей, получавших стимуляцию; и угнетенных мышей, получавших флуоксетин — действующее вещество прозака. Для оценки состояния мышей до и после лечения использовали поведенческие тесты, электрофизиологическую запись мозговой активности, а также измеряли маркеры депрессии в крови и ткани мозга.
По всем трем категориям проявления депрессии ослабли. У мышей, которым проводили стимуляцию по 30 минут в день в течение трех недель, поведенческие показатели улучшились примерно так же, как у мышей, получавших флуоксетин. Записи мозговой активности показали, что лечение восстановило связь между гиппокампом и префронтальной корой, утраченную из-за депрессии. Кроме того, частично нормализовались и биомаркеры, связанные с депрессией: снизился уровень молекул воспаления в мозге, наблюдалось снижение кортикостерона в крови на 48% и повышение уровня серотонина на 47%.
«Важно, что улучшения одновременно проявились и в поведении, и в мозговой активности, и на биологическом уровне, — и что этот эффект сравним с действием широко применяемого антидепрессанта», — подчеркивает Пак.
Затем исследователи попросили модель машинного обучения распределить мышей по группам на основе их поведения, мозговой активности и биомаркеров. Модель неизменно относила мышей, получавших лечение линзами, к группе здоровых контрольных животных, а не к угнетенным особям без лечения.
«Как и любой новой медицинской технологии, нашим линзам предстоит пройти строгую клиническую оценку на пациентах, прежде чем они попадут на рынок. Наши планы: сделать линзу полностью беспроводной, проверить ее долгосрочную безопасность на более крупных животных, а также адаптировать параметры стимуляции индивидуально для каждого пользователя — и только потом переходить к клиническим испытаниям на людях», — заключил профессор.
