Контактные линзы лечат депрессию не хуже антидепрессантов

Ученые-материаловеды разработали контактные линзы, стимулирующие работу мозга, которые по эффективности в лечении депрессии у мышей сравнимы с Прозаком. В мягкие прозрачные контактные линзы встроены электроды, которые передают слабые электрические сигналы в мозг через сетчатку, стимулируя определенные области мозга, связанные с депрессией.

В статье, опубликованной в журнале Доклады по физической науке (Cell Reports Physical Science), показано, что у депрессивных мышей после трёх недель лечения с использованием контактных линз наблюдалось снижение поведенческих, нейронных и физиологических признаков депрессии.

“Наша работа открывает совершенно новые возможности для лечения заболеваний головного мозга с помощью зрения”.

“Мы считаем, что этот подход с использованием носимых устройств и без применения лекарств открывает огромные перспективы для лечения депрессии и других заболеваний головного мозга, включая тревожность, наркоманию и снижение когнитивных способностей”, – говорит старший автор и ученый-материаловед Чан-Унг Парк из Университета Ёнсе.

Современные методы лечения депрессии, включая лекарства, электросудорожную терапию и мозговые имплантаты, воздействуют на области мозга и цепи мозга, которые связаны с настроением. Поскольку сетчатка соединяется с некоторыми из этих областей, исследователи решили попробовать использовать глаз в качестве канала для стимуляции мозга.

Ранее разработанные “умные” контактные линзы использовались для мониторинга нарушений зрения и обмена веществ, например, путем измерения глазного давления или уровня глюкозы, но это первый случай применения контактных линз для лечения заболевания головного мозга.

“Поскольку анатомически глаз является частью мозга, мы задались вопросом, могут ли простые контактные линзы служить мягким, неинвазивным способом воздействия на мозговые цепи, контролирующие настроение”, – говорит Парк.

Как работает технология линз

Контактные линзы стимулируют мозг с помощью метода, называемого временной интерференцией, который подает на сетчатку два электрических сигнала. Эти электрические сигналы активируются только в точке их пересечения, а это означает, что лечение проводится очень точно и воздействует только на определенные области мозга.

“Представьте себе два фонарика: каждый луч сам по себе тусклый, но там, где они пересекаются, появляется яркое пятно, и это яркое пятно может находиться далеко от самих фонариков. Наши контактные линзы делают то же самое с двумя безвредными электрическими сигналами”, – говорит Парк.

“Несмотря на то, что электроды располагаются на поверхности глаза, сигналы становятся активными только там, где они встречаются на сетчатке глубоко внутри глаза, мягко активируя естественные проводящие пути, которые передают сигнал в области мозга, отвечающие за настроение”.

Исследователи разработали гибкие и прозрачные линзы, создав электроды из сверхтонких слоев оксида галлия и платины, а затем протестировали временную интерференцию с помощью контактных линз на мышах с индуцированной депрессией.

Тестирование линз на мышах

Они сравнили четыре группы мышей: контрольных мышей без депрессии, мышей с депрессией, которые не получали никакого лечения, мышей с депрессией, которые получали воздействие временной интерференции, и мышей с депрессией, которые получали флуоксетин – селективный ингибитор обратного захвата серотонина (СИОЗС) и действующее вещество препарата «Прозак».

Чтобы оценить степень депрессии у мышей до и после лечения, команда использовала поведенческие тесты, электрофизиологические записи активности мозга, и измеряла биомаркеры крови и мозга, связанные с депрессией.

Лечение с использованием контактных линз уменьшило признаки депрессии во всех трех категориях. У мышей, получавших стимуляцию временной интерференцией в течение 30 минут в день на протяжении трех недель, наблюдались улучшения в поведении, сопоставимые с таковыми у мышей, получавших флуоксетин.

Записи мозговой активности показали, что лечение восстановило связь между гиппокампом и префронтальной корой, утраченную из-за депрессии.

Лечение также частично восстановило уровни биомаркеров, связанных с депрессией, в том числе снизило уровень воспалительных молекул в мозге, на 48 % уменьшило уровень кортикостерона в крови и на 47 % повысило уровень серотонина по сравнению с контрольной группой мышей с депрессией, которые не получали лечения.

“Мы были поражены тем, что улучшения проявились одновременно в поведении, мозговой активности и биологии, и что эффект был сравним с действием широко используемого антидепрессанта”, – говорит Парк.

Когда исследователи попросили модель машинного обучения сгруппировать мышей на основе их поведения, мозговой активности и уровня биомаркеров, модель неизменно объединяла мышей из группы, получавшей лечение с помощью контактных линз, с мышами из контрольной группы без депрессии, а не с мышами из группы с депрессией, не получавшей лечения.

Следующие шаги перед испытаниями на людях

“Как и любая новая медицинская технология, наши контактные линзы должны пройти тщательную клиническую проверку на пациентах, прежде чем они появятся на рынке”, – говорит Парк.

“Далее мы планируем сделать линзы полностью беспроводными, протестировать их на безопасность в  долгосрочной перспективе на более крупных животных и настроить стимуляцию для каждого пользователя, прежде чем переходить к клиническим испытаниям на пациентах”.

Подпишитесь на сайт Психолог в интернете
в Telegram, ВКонтакте или в MAX
Помощь психолога