ЭСТ способствует возникновению в гиппокампе новых клеток

Нидерландская профессор психиатрии Iris Sommer (Гронингенский университет) с коллегами показали, что ЭСТ стимулирует рост одного из отделов головного мозга. Речь идет о зубчатой извилине – эта часть мозга способна создавать новые нервные клетки. Появление новых нейронов сопряжено со снижением жалоб депрессивного характера.

Как известно, ЭСТ назначают пациентам с тяжелой, рецидивирующей депрессией, которым не помогает никакая иная терапия. Sommer: ''70% пациентов после этого лечения выходят из депрессии. Но мы точно не знали, почему''. В марте 2019 Sommer и ее диссертант Jasper Nuninga опубликовали в журнале Molecular Psychiatry исследование, в котором показано, что ЭСТ мощно стимулирует рост одного из ключевых отделов головного мозга, и очень вероятно, что это происходит за счет появления новых клеток. Чем сильнее был рост, тем меньше у пациентов было депрессивных жалоб после 10 сеансов ЭСТ.

''Это очень эффективная терапия, ее применяют уже 75 лет'', - говорит Sommer. ''Она тяжела для пациентов. Да и врачу тоже нелегко нажать кнопку и направить ток через голову человека. Радует, что теперь мы знаем, что это явно на пользу мозгу''.

''Во время эпилептического припадка все клетки мозга производят одновременный электрический разряд, и таким образом на короткий период времени возникает дефицит глюкозы. Это дает отделам мозга огромный стимул к созданию новых структур, причем это не только нервные клетки, но и сосуды, и поддерживающие клетки''.

Стресс-регуляция и эмоции
Sommer с сотрудниками сделали свое открытие благодаря мощному МРТ-сканнеру с магнитным полем в 7 тесла, который установлен в Утрехтском университете. Этот сканнер дает более подробное изображение живого мозга, чем более распространенные сканнеры с напряженностью магнитного поля 1,5-3 тесла. В рамках данного исследования 23 пациента с тяжелой депрессией прошли сканирование мозга до начала ЭСТ и через пять недель после десяти сессий терапии. Дважды был сканирован мозг у 8 здоровых людей (контроль).

Ученые сосредоточили свое внимание на гиппокампе, которому принадлежит ключевая роль в памяти, стресс-регуляции и эмоциях. На подробных сканах они могли различить отделы гиппокампа, которые отвечают за разные функции. Оказалось, что один из них – зубчатая извилина – после ЭСТ сильно увеличился в размерах: на 75 кубических миллиметров в каждом полушарии. Общий объем гиппокампа составляет порядка 3.000 кубических миллиметров.

Эпилепсия и шизофрения
Ранее исследования на крысах, мышах и обезьянах показали сильную реакцию зубчатой извилины на электрошок. У них обнаружено появление в мозге большого количества новых клеток. Это явление носит название нейрогенеза, и оно характерно прежде всего для этого отдела мозга. ''Оставался вопрос: распространяется ли это явление на мозг человека. Оказалось, что да'', - говорит Sommer.

Известно, что гиппокамп уменьшается в объеме и меняет структуру при разных психиатрических расстройствах – не только при депрессии, но и при деменции, болезни Паркинсона, эпилепсии и шизофрении. ''Гиппокамп очень чувствителен. Если с мозгом что-то не в порядке, то он первым уменьшается в объеме. Очень радует, что в нашем распоряжении имеется доказавшая свою эффективность терапия, которая способна вызывать рост важного подотдела гиппокампа''.

Предшествующие исследования с менее мощными сканнерами тоже показывали увеличение объема гиппокампа у депрессивных пациентов в результате ЭСТ, но они не констатировали наличие связи с облегчением депрессии. ''В нашем исследовании мы увидели сильный рост лишь в зубчатой извилине, но не в других подотделах гиппокампа. Так как мы сосредоточились на замерах в одном этом подотделе, мы теперь увидели связь с улучшением у пациентов''.

''Это красивое свидетельство пластичности мозга человека'', - комментирует находку коллег нейробиолог из Амстердамского университета Paul Lucassen. Он занимается исследованиями нейрогенеза во взрослом мозге, и, по его мнению, ''очень вероятно'', что в основе увеличения этого подотдела гиппокампа лежит нейрогенез. ''Это хорошо вписывается в предшествующие находки ученых. В последние несколько месяцев в научных кругах шла активная дискуссия о возможности возникновения новых нейронов во взрослом мозге, и стороны предъявляли разноречивые результаты. Но ученые, которые не могли показать наличие нейрогенеза, использовали в своих исследованиях мозг, извлеченный из умерших через два дня после смерти. К этому времени уже распадаются все известные связанные с нейрогенезом белки. Разнообразные другие исследования подтверждают, что во взрослом мозге действительно производятся новые клетки''.

Экспоненциальное усиление
Рост в 75 кубических миллиметров – это много, подтверждает Lucassen. Скорее всего, там присутствуют кровеносные сосуды и поддерживающие клетки. Но поразительно появление такого большого количества нервных клеток: ''Повторение электрошока может почти экспоненциально усиливать появление новых клеток мозга''. Ранее было рассчитано, что за день в мозге появляется примерно тысяча новых клеток. Но в случае экспоненциального усиления их количество сильно возрастет. ''Так как новые молодые нейроны находятся в стратегической позиции в гиппокампе, они сильно влияют на систему связей в целом'', - говорит Lucassen.

По практике Sommer знает, все эти новые мозговые клетки следует пустить в дело. ''За ЭСТ всегда должна следовать дополнительная терапия. Она, напр., может предполагать больше вызовов для пациента, а также контактов с другими людьми, это может быть психо- или фармакотерапия. Если вы ничего после ЭСТ не делаете, то три месяца спустя эффект будет потерян. Это, кстати, точный период жизни новых клеток мозга''. В исследованиях на животных ежедневно возникающие клетки мозга встраиваются в сеть только если животные обучаются чему-то новому. Если новые клетки не используются, они потом отмирают.

Специальные техники сканирования мозга
Следующее исследование призвано установить, действительно ли увеличение зубчатой извилины обусловлено появлением новых клеток. Это можно сделать с помощью специальной техники сканирования, известной под названием магнитно-резонансной спектроскопии, - рассказывает Lucassen. ''Таким образом мы пытаемся показать в живом мозге специфические вещества, характерные для нейрогенеза''.

В будущем Sommer также планирует использовать другую находку последнего исследования: величина зубчатой извилины до начала ЭСТ предсказывала степень эффективности этого вида лечения. ''Примерно треть пациентов на эту терапию не реагируют. Конечно, предпочтительнее не подвергать таких пациентов ЭСТ. Мы бы хотели в будущем сначала замерить зубчатую извилину с помощью сканера в 7 тесла, чтобы можно было заранее определить, поможет ли ЭСТ пациенту''.

Сейчас Sommer хочет заняться поиском специфической антидепрессивной терапии, которая бы воздействовала на нейрогенез в гиппокампе. ''Это, напр., терапия бегом, о которой известно, что она стимулирует создание новых клеток или, возможно, определенные способы научения. Необходимо продолжать поиск новых путей борьбы с депрессией''.

Оригинал см.: https://www.nature.com/articles/s41380-019-0392-6

По материалам:

Nieuwe hersencellen door elektroshock. – NRC Handelsblad, 06.04.19, Suppl. Wetenschap, p. 10-11.