Специалисты разработали красочную трехмерную карту, схожую с метеорологическими. Она дала возможность отчетливо определить, в какой области мозга начинается судорога и как она распространяется.
Американка Рашетта Хиггинс более двух десятилетий, а именно 29 лет, страдала эпилепсией — расстройством центральной нервной системы, характеризующимся нарушениями активности мозга, что проявляется в судорогах, припадках или необычном поведении, а также может сопровождаться потерей сознания. Ей приходилось переживать около десяти приступов в неделю — во время сна, в учебном заведении и на рабочем месте. Один из эпизодов произошел, когда Рашетта спускалась по лестнице, и в результате падения она получила серьезную травму области глаза.
Препараты оказались неэффективными в уменьшении частоты припадков или смягчении их течения. В 2016 году наблюдающий врач женщины направил ее на консультацию в отделение неврологии Калифорнийского университета в Сан-Франциско. Специалисты эпилептического центра университета посоветовали провести хирургическое вмешательство: предварительно определить и зафиксировать очаг аномальной мозговой активности, а затем удалить пораженную ткань, вызывающую приступы. Через несколько лет хирурги из Медицинского центра Хелен Диллер в Парнас-Хайтс при Калифорнийском университете имплантировали пациентке более 150 электродов. С помощью электроэнцефалографии врачи осуществляли круглосуточное наблюдение за мозговыми волнами с целью выявления конкретной области.
В настоящее время специалисты изучают мозговые волны, внимательно рассматривая множество линий на экране и оценивая характеристики колебаний, такие как пики, амплитуда и частота. Однако, во время эпилептического припадка электрическая активность мозга значительно усиливается, что затрудняет интерпретацию данных электроэнцефалограммы. 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.
Ученые подчеркивают, что обычные методы не позволяют наблюдать за зарождением приступов. Однако, проекция изображения очагов приступов на реконструкцию мозга пациента демонстрирует, в какой области начинается припадок и как быстро он усиливается, распространяясь по мозгу.
Для дифференциации эпилептического приступа и обычной мозговой активности разработчики измерили протяженность линий на электроэнцефалограмме. Эпилептические припадки характеризуются выраженными пиками с небольшой амплитудой, что обуславливает значительную общую длину, в то время как нормальные мозговые волны формируют более короткие линии. Для создания визуального представления программа назначила им различные цвета.
Технология уже принесла пользу Рашетте. «Нас беспокоило, что у пациентки несколько участков мозга провоцируют припадки, — утверждают исследователи. — Однако видео отчетливо показало одну проблемную зону. Оказалось, что патологическая активность распространяется преимущественно из одного «горячего» очага». В результате медикам удалось удалить пораженную ткань, являющуюся причиной приступов, и жизнь Хиггинс преобразилась: припадки не возникали уже больше двух лет.