Стереотаксическря хирургия мозга
Метод стереотаксической малоинвазивной хирургии мозга был предложен в 1949 году. Его суть состояла в том, что местоположение мишени в мозге (определяется по стереотаксическому атласу) фиксировалось по трём координатам с помощью специального прибора, устанавливаемого на голове пациента. После чего необходимый участок мозга можно было разрушить – например, введением через иглу точно рассчитанного количества этанола.
Стереотаксический атлас представляет собой серию поперечных сечений анатомической структуры (например, человеческого мозга), изображённых в двух-координатной системе. Объединив набор сечений, каждой структуре мозга можно легко присвоить диапазон из трёх координат, который бы использовался для позиционирования стереотаксического устройства. Но мозг пациентов отличается по форме и размеру, а значит, требуется более точная локализация. Для индивидуального позиционирования инструмента применяется специальный тонкий электрод, с помощью которого можно стимулировать отдельные участки мозга и точно определять их принадлежность по функциональной реакции пациента. Такой подход вскоре стал непременным атрибутом большинства стереотаксических операций [24].
Если электроды могут быть применены для стимуляции различных участков мозга во время операции, то почему же не попробовать оставить их в мозге и после, разместив контакты снаружи? Такие электроды можно использовать по мере необходимости в терапевтических целях [25]. Поначалу внедрение этой техники в медицину не получило широкого распространения. А вот для экспериментов над животными она подходила как нельзя лучше. Возможно вы слышали историю с крысами, до изнеможения нажимающими на педальку и получающими электрический разряд в центр удовольствия. Эта хрестоматийная работа Джеймса Олдза и Питера Милнера, опубликованная в 1954 году, стала одной из первых экспериментальных работ по электрической стимуляции глубоколежащих структур мозга [26].
Рисунок 20 Стереотаксическая хирургия
Казалось, что этот же принцип может служить и медицинским целям – электрическая стимуляция выброса эндорфинов могла бы давать заметный обезболивающий эффект. За последующие полвека глубокая стимуляция мозга стала самостоятельным методом лечения. Вживление электродов стало эффективным методом, однако эта операция так и не потеряла некоторого ореола загадочности и авантюрности. Вероятно, по причине того, что механизм действия глубокой стимуляции мозга так и не изучен.
Стоит заметить, что электрическая нейромодуляция – доне́льзя грубый метод воздействия на мозг. Хотя электроды и вводятся с миллиметровой точностью, возбуждению подвергаются миллионы окружающих нейронов. Можно только мечтать о стимуляции отдельных или хотя бы целевых клеток определённого типа!..
В 2019 году Илон Маск презентовал технологию Neuralink. Это инвазивный нейроинтерфейс, где вместо твёрдых электродов в мозг (пока не человека, а крысы) имплантируется массив из 3072 электродов, объединённых 96-ю проводниками толщиной всего 4–6 микрон каждый. Такие проводники очень сложно имплантировать в мозг вручную, поэтому Neuralink разработала специальный стереотаксический инструмент – нейрохирургический манипулятор, который может внедрять в мозг до шести нанопроводников в минуту.