Трехмерная карта показала область мозга, ответственную за эпилептический приступ

Американка Рашетта Хиггинс на протяжении 29 лет жила с эпилепсией — заболеванием центральной нервной системы, при котором активность мозга нарушается, вызывая судороги, припадки или периоды необычного поведения, а иногда и потери сознания. Женщина сталкивалась примерно с десятью приступами за неделю — во сне, в школе, на работе. Один из них произошел, когда Рашетта спускалась по лестнице, в результате она упала и получила глубокую рану в области глаза.

Лекарства не помогали снизить число припадков или облегчить их. В 2016 году лечащий врач женщины отправил ее на обследование в отделение неврологии Калифорнийского университета в Сан-Франциско. Команда эпилептического центра вуза рекомендовала пройти операцию: сначала записать и выявить источник ненормальной активности мозга, а затем удалить ткань, которая провоцировала приступы. Спустя пару лет хирурги из Медицинского центра Хелен Диллер в Парнас-Хайтс при Калифорнийском университете имплантировали пациентке более 150 электродов. При помощи электроэнцефалографии врачи круглосуточно отслеживали активность мозговых волн, чтобы определить ту самую область.

Сегодня врачи анализируют мозговые волны, просматривая сотни линий на экране, наблюдая за пиками, амплитудами и частотой колебаний. Но проблема в том, что во время припадка электрическая активность мозга резко возрастает, и многие записи на ЭЭГ трудно «прочитать». В Институте нейронаук Калифорнийского университета разработали программу, благодаря которой записи электроэнцефалографии можно перевести в трехмерную карту, показывающую активность во всех записанных участках мозга. В результате ученым удалось создать разноцветную 3D-тепловую карту, напоминающую синоптические.

Изображение очагов приступов, проецируемое на реконструкцию мозга пациента, четко показывает, в какой области зарождается припадок и с какой скоростью он усиливается, распространяясь по мозгу. Причем используя обычные методы, этого не увидеть, отметили ученые.

Чтобы отличить эпилептический приступ от нормальной мозговой активности, авторы разработки сложили длины линий на ЭЭГ. Припадки проявляются как высокие пики с малой амплитудой, из-за чего их общая длина становится довольно большой, а нормальные мозговые волны образуют более короткие линии. Программа присвоила им разные цвета, чтобы получилась визуализация.

Технология уже помогла Рашетте. «Мы опасались, что у пациентки несколько областей вызывают припадки, — говорят ученые. — Но видео четко показало одну проблемную область. Как оказалось, нездоровая активность быстро распространялась именно из одной “горячей” точки». В итоге медикам удалось удалить ткань, из-за которой происходили приступы, и жизнь Хиггинс изменилась: припадков не было уже более двух лет.