Лечить во сне: новое устройство помогает мозгу восстанавливаться после травм

Детский церебральный паралич, нарушения в развитии из-за кислородного голодания мозга — лишь часть последствий травм мозга у младенцев. Чтобы помочь детям, российские ученые создали специальное устройство, которое ускоряет восстановление мозга детей после родовых травм. Специальная шапка стимулирует лимфатические сосуды. Почему именно их? Дело в том, что как раз они отвечают за очищение тканей мозга от токсинов и продуктов обмена веществ. Ученые уже перешли к фазе клинических испытаний и скоро применят его на практике.

Хрупкое здоровье детей

Мозговая травма возникает, когда какая-либо физическая сила извне оказывает давление на голову. Например, младенец может застрять в родовых путях, или врач может использовать щипцы со слишком большим усилием. Приобретенная травма головного мозга возникает, когда что-то происходит внутри черепа или мозга. Повреждение головного мозга младенцев, вызванное осложнениями при родах, не всегда распознается сразу.

Симптомы поражения головного мозга у младенцев варьируются от легких до тяжелых и могут включать признаки церебрального паралича, судорог или когнитивных нарушений и задержек в развитии. Иногда поражение головного мозга бывает легким и остается незамеченным, но в других случаях оно более серьезное и очевидно сразу после рождения ребенка. Повреждение может быть вызвано рядом факторов, возникающих во время родов, от асфиксии до физических травм. Сама по себе травма мозга – серьезный фактор риска возникновения ДЦП.

Детский церебральный паралич (ДЦП) – группа заболеваний головного мозга, возникающих вследствие его недоразвития или повреждения в процессе беременности или родов. Они проявляются двигательными расстройствами, нарушениями речи и психики.

Зачастую детей, которым поставлен такой диагноз, ждет тяжелая судьба. Один из самых известных случаев заболевания в России зафиксирован у бизнесмена Аркадия Цукера.

Жизнь через преодоление

Аркадий родился 7 мая 1975 года в Новокузнецке. Врачи озвучили неутешительный диагноз – тяжелая форма детского церебрального паралича. Вести нормальную жизнь и заботиться о себе мальчик никогда не сможет, ребенок не научится самостоятельно передвигаться и внятно говорить.

Школьные годы Цукер вспоминает с болью. По его словам, в детстве над ним постоянно издевались, и он ничего не мог с этим поделать. Как вспоминает бизнес-тренер, его постоянно оскорбляли, а кроме того, одноклассники не уставали придумывать новые «шутки», например, подвешивали беспомощного парня на вешалке за одежду. В конце концов, Аркадий перестал посещать школу, сдавая экзамены экстерном.

Но проверки судьбы на этом не закончились. В старших классах болезнь внезапно обострилась и переросла в паралич. Диагноз врачей вновь был неутешительным: Аркадий должен был оставить какие либо надежды на восстановление, речь и двигательные функции к нему не вернутся.

Аркадию, который перенес множество издевательств в детстве, в очередной раз пришлось дать болезни отпор.

У Цукера ушли многие годы лечения, тренировок и работы, чтобы стать самостоятельным и успешным человеком. Уже в 17 лет он стал профессиональным бизнес-консультантом. Позже Цукер выступил в качестве организатора для тысячи проектов в СМИ, управлении и других сферах. Сегодня он один из самых известных экспертов в сфере образования и маркетинга.

Но не всех детей с ДЦП или травмами мозга ждет такая судьба.

Церебральный паралич – второй из наиболее распространенных неврологических нарушений в детстве; первым считается задержка психического развития у детей. На третьем месте – врожденные аномалии.

Последние публикации Научно-исследовательского Фонда Ассоциаций больных церебральным параличом (UCPA, США) показывают, что большинство детей с ДЦП и травмами мозга при рождении приобретают разную степень инвалидности.

Травма, меняющая жизнь

 Даже самые благополучные роды могут травмировать ребенка. По статистике американских ученых установлено, что «молчащие» сосудистые катастрофы в оболочках мозга случаются в 8–46% случаев в первые три дня после рождения. Разная статистика связана с чувствительностью МРТ-методов, применяемых для анализа диффузных и мелких кровоизлияний.

Такие гематомы опасны для развития ребенка. В последствии они могут вызвать нарушения концентрации внимания, речи и логики. Кроме того, травмы мозга – один из факторов риска возникновения ДЦП. Чтобы избежать последствий, важно своевременно диагностировать травму и «откачать» скопившуюся кровь.

Для стимуляции естественного дренажа российские ученые разработали специальные программное обеспечение и шапку, оборудованную электродами электроэнцефалограммы и световодами. Работу провели эксперты «Лаборатории сна» Саратовского национального исследовательского государственного университета (СГУ). в рамках реализации гранта от Министерства науки и высшего образования РФ.

Лечение во сне

 Вот как работает устройство. Электроды регистрируют фазы медленного сна, которые наступают сразу после засыпания человека. В этом процессе лимфатические сосуды работают активнее всего. Именно они отвечают за отвод из тканей мозга различных продуктов обмена веществ. Суть работы устройства проста – когда мозг погружается в процесс медленного сна, запускается световая и магнитная стимуляция тех самых «сосудов-уборщиков».

Группа неврологов и неонатологов, которая занимается непосредственно разработкой устройства в виде шапки, уже начала фазу клинических испытаний. При этом, на практике его начали применять уже в 2021 году. Кстати, устройство настолько портативное и удобное, что оно подходит для домашних условий: оно сконструировано в виде шапок или наушников во время сна.

Конечно, «шапочка — это условное понятие», отмечают авторы разработки. Технология заключается в том, что на голову надеваются электроды для регистрации электроэнцефалограммы. Вместе с ними идут волокна для света. Сейчас ученые работают над моделью с Wi-Fi, чтобы сделать технологию полностью беспроводной. Само программное обеспечение можно легко загрузить в смартфон.

Поможет не только детям

Световая стимуляция оказывает в том числе и низкоинтенсивное фотовоздействие в инфракрасном диапазоне на лимфососуды оболочек мозга. Напомним, инфракрасное излучение – электромагнитное излучение, занимающее спектральную область между красным концом видимого света и микроволновым радиоизлучением. Оптические свойства веществ в инфракрасном излучении значительно отличаются от их свойств в видимом излучении.

Кстати, саратовские ученые обратили внимание на младенцев как раз потому, что у новорожденных тонкие кости и мозг небольшого размера. Учитывая это, исследователи надеются, что свет сможет добраться до лимфатической системы, отмечает доктор биологических наук, заведующий лабораторией нейробиологии сна и бодрствования при Институте высшей нервной деятельности и нейрофизиологии РАН Владимир Дорохов.

Кстати, саратовские ученые первыми в мире открыли лимфатические сосуды непосредственно в тканях мозга, а не только на его поверхности. Сейчас исследователи продолжают изучать механизмы работы сосудов во время сна и готовят несколько научных публикаций на эту тему.

Открытия ученых в ближайшем будущем можно использовать, например, для эффективного лечения таких болезней, как аневризма мозга или инсульт. Ведь в обоих случаях кровь попадает на периферию мозга как раз по лимфатическим сосудам. И для реабилитации нужно стимулировать как раз их, заключают ученые.

Саммари

Ежегодно миллионы новорожденных получают различные травмы. Причин для этого много, как и последствий. Среди самых опасных – ДЦП, нарушения в развитии из-за ограничения поступления крови и гематом. Российские ученые разработали устройство, которое ускорит восстановление мозга младенцев после родовых травм. Специальная шапка в фазе медленного сна стимулирует лимфатические сосуды, которые отвечают за очищение тканей мозга от токсинов и продуктов обмена веществ.Ученые уже перешли к фазе клинических испытаний и скоро применят его на практике.