Ученые из Медицинской школы Университета Уэйк Форест продемонстрировали, что нейрохирургическая процедура, используемая для исследования и измерения уровня дофамина и серотонина в человеческом мозге, безопасна.
Их результаты опубликованы в Интернете в PLOS One , журнале, издаваемом Публичной научной библиотекой.
«Дофамин и серотонин являются нейротрансмиттерами, которые влияют на то, как люди думают, чувствуют и действуют», — сказал Кеннет Т. Кишида, доктор философии, доцент кафедры физиологии, фармакологии и нейрохирургии Медицинской школы Университета Уэйк Форест и главный исследователь исследования. «Эти нейротрансмиттеры являются химическими посредниками, используемыми нервной системой для регулирования бесчисленных функций и процессов в организме».
Измерение дофамина и серотонина у людей со скоростью (10 раз в секунду) и точностью, которых может достичь команда Кишиды, может быть выполнено только во время инвазивных процедур , таких как имплантация электродов для глубокой стимуляции мозга (DBS), которая обычно используется для лечения таких состояний, как эпилепсия, болезнь Паркинсона, эссенциальный тремор и обсессивно-компульсивное расстройство .
С 2011 года исследовательская группа Кишиды сотрудничает с нейрохирургами Atrium Health Wake Forest Baptist Стивеном Б. Тэттером, доктором медицины, доктором философии, и Адрианом В. Лакстоном, доктором медицины, для изучения этих нейротрансмиттеров. Для обнаружения и записи серотонина и дофамина, высвобождаемых нейронами, микроэлектрод из углеродного волокна вводится глубоко в мозг пациентов, которым планируется установить имплантат DBS для лечения их состояний.
После введения микроэлектрода и пока пациенты бодрствуют в операционной , они выполняют задачи по принятию решений, похожие на простую компьютерную игру. Когда они выполняют задачи, в полосатом теле, части мозга, которая контролирует познание, вознаграждение и скоординированные движения, измеряются дофамин и серотонин.
Для этого исследования исследователи выявили 602 пациента, которым была проведена процедура имплантации DBS в период с января 2011 года по октябрь 2020 года. Из них 116 пациентов вызвались также принять участие в протоколе исследования с микроэлектродом из углеродного волокна, а 486 пациентов не сделали этого.
«Мы сравнили уровень заражения в этих двух группах и не обнаружили значительного увеличения или изменения», — сказал Кишида. «Мозг подвергается воздействию процедуры исследования немного дольше, но это не повышает риск заражения».
Группа Кишиды отметила, что инфекция наблюдалась у 1 (0,21%) из 486 пациентов, не участвовавших в процедуре исследования, и у 2 (1,72%) из 116 пациентов, прошедших процедуру.
«Эти результаты показывают, что исследовательские процедуры, используемые для мониторинга высвобождения нейротрансмиттеров, могут выполняться без увеличения скорости заражения», — сказал Кишида.
По словам Кишиды, демонстрация безопасности процедуры исследования имеет решающее значение для будущих исследований.
«Лучшее понимание того, как эти химические вещества в мозге работают у людей, может привести к улучшению лекарств или методов лечения двигательных расстройств , расстройств, связанных с употреблением психоактивных веществ, или депрессии», — сказал Кишида.
