10 минут ультразвука ослабили бредовые переживания при шизофрении

В небольшом эксперименте воздействие на глубокую структуру мозга уменьшило выраженность одного из психотических симптомов без хирургического вмешательства

Ультразвук использовали не для диагностики, а для воздействия на мозг

Ультразвук традиционно ассоциируется с интроскопической визуализацией внутренних органов, акушерским скринингом и эхокардиографией. Однако механические акустические волны способны выполнять не только диагностическую, но и биофизическую регуляторную функцию, обратимо модулируя электрофизиологическую активность нейронов.

В исследовании, опубликованном 20 октября 2026 года в журнале npj Acoustics (портфолио Nature Publishing Group), американские учёные применили транскраниальную ультразвуковую стимуляцию (Transcranial Ultrasound Stimulation, TUS).

В отличие от глубокой стимуляции мозга (Deep Brain Stimulation, DBS), требующей стереотаксической нейрохирургической операции с погружением электродов через фрезевые отверстия, TUS неинвазивна. При этом, в отличие от транскраниальной магнитной (ТМС) и микрополяризационной (tDCS) стимуляции, чьё пространственное разрешение ограничено поверхностными слоями коры, ультразвуковой луч субмиллиметрово фокусируется на глубинных подкорковых ядрах.

Ключевым объектом терапевтического воздействия выступили бредовые переживания (delusions) — стержневой компонент продуктивной симптоматики шизофрении, резистентный к стандартным нейролептикам более чем у трети пациентов.

Почему мишенью стал бледный шар мозга

Фокусом акустического пучка стал внутренний сегмент бледного шара правого полушария — globus pallidus interna (GPi).

Исторически базальные ганглии рассматривались преимущественно в контексте экстрапирамидного моторного контроля. Однако современные представления функциональной нейроанатомии позиционируют GPi как важнейший интегративный переключатель в ассоциативных и лимбических кортико-стриато-паллидо-таламо-кортикальных (CSPTC) контурах.

Внутренний сегмент бледного шара оказывает ГАМК-ергическое тормозное влияние на ядра таламуса, которые регулируют сенсорный гейтинг (фильтрацию входящих информационных потоков) для префронтальной коры. При дисфункции этого фильтра кора перегружается иррелевантными сенсорными стимулами, которым присваивается аберрантная субъективная значимость (aberrant salience), что лежит в основе бредообразования.

Ранее нейровизуализационные исследования группы NYU Langone выявили, что у пациентов с первым психотическим эпизодом функциональная связность правого GPi с таламусом и передней поясной корой достоверно нарушена и прямо коррелирует с тяжестью параноидной симптоматики и последующим ответом на D2-блокаторы.

Ультразвуковая стимуляция при шизофрении — как проверяли эффект

Дизайн исследования представлял собой рандомизированное двойное слепое перекрёстное испытание с активным и ложным (sham) воздействием (NCT05643196).

В протокол вошли 10 взрослых пациентов с верифицированным диагнозом шизофрении или шизоаффективного расстройства (средний возраст 37,5 года) с персистирующими продуктивными симптомами. Шесть участников находились на стабильной фармакотерапии антипсихотиками, четверо — не принимали препараты.

Каждый пациент с интервалом в 7 дней проходил два сеанса:

• Истинная стимуляция (Active TUS): фокусированный ультразвук частотой 350 кГц, пространственно-пиковая временная средняя интенсивность (Ispta) соответствовала регламентам безопасности FDA;
• Имитация (Sham): позиционирование датчика с акустическим воспроизведением щелчков аппарата, но с нулевой мощностью генерации ультразвукового луча в мозг.

Таргетирование проводилось под контролем безрамной оптической нейронавигации на основе индивидуальных структурных Т1-МРТ срезов каждого пациента. Длительность экспозиции составила 10 минут с циклическим интервалом: 30 секунд подачи импульсов, 30 секунд отдыха (суммарная чистая акустическая нагрузка — 5 минут).

Что изменилось после десятиминутного сеанса

Динамику продуктивной симптоматики оценивали валидированной клинической шкалой DESA (Delusion and Hallucination Assessment Scale), фиксирующей колебания фабулы и убеждённости в бредовых конструктах.

Статистическая модель смешанных эффектов (LMM) выявила высокодостоверное терапевтическое преимущество истинной TUS над имитацией:

• В группе активной стимуляции суммарный балл выраженности бреда снизился в среднем на 1,2 пункта;
• В группе плацебо-стимуляции зафиксировано среднее нарастание симптоматики на 0,4 пункта;
• Чистая межгрупповая разница составила 1,56 балла в пользу TUS (p = 0,002);
• Стандартизованный размер эффекта по Коэну (Cohen’s d) составил 0,68, что соответствует умеренно-высокому клиническому действию.

При этом ультразвук продемонстрировал выраженную симптоматическую избирательность: достоверных изменений по шкале вербальных псевдогаллюцинаций получено не было. Когнитивные домены (память, переключаемость внимания, беглость речи) также сохранили стабильность без отрицательной динамики.

Самое интересное произошло не сразу

Временная динамика наблюдений преподнесла неожиданный результат: максимальный градиент расхождения между активным воздействием и плацебо формировался не в первые часы после сеанса, а к седьмому дню мониторинга.

Хотя после коррекции на множественные сравнения (Bonferroni/FDR) номинальная статистическая значимость седьмого дня (p = 0,016) сместилась в зону p = 0,078, сам тренд свидетельствует о запуске долгосрочных нейропластических процессов.

Механизм действия низкоинтенсивного ультразвука связан с механотрансдукцией:

Акустическая волна → механическая деформация билипидного слоя → открытие механочувствительных ионных каналов (Piezo1/2, TREK-1) → модуляция потенциала покоя → индукция долговременной синаптической депрессии (LTD)

Ультразвук не вызывает термодеструкции, а перенастраивает синаптическую пластичность тормозных ГАМК-ергических вставочных нейронов GPi. Впрочем, из-за технических артефактов исследователям не удалось получить валидные данные послесеансовой фМРТ, поэтому прямая визуализация изменения связности GPi пока остаётся гипотетической.

Почему воздействие на нейронные цепи может дополнить лекарства

Современная психофармакотерапия базируется на системной химической блокаде D2-рецепторов мезолимбического тракта. Это неизбежно влечёт экстрапирамидные расстройства, метаболический синдром, гиперпролактинемию и седацию из-за неселективного подавления рецепторов в нигростриарной и тубероинфундибулярной зонах.

Неинвазивная соноселективная нейромодуляция реализует принципы сетевой психиатрии (Circuit Psychiatry):

• Анатомическая селективность: фокус воздействия локализован в пределах 2–3 мм³, минимизируя воздействие на интактные смежные тракты;
• Преодоление фармакорезистентности: физическая модуляция пейсмейкерных структур базальных ганглиев позволяет разорвать патологические синхронизации при десенситизации постсинаптических моноаминовых рецепторов;
• Синергизм: TUS рассматривается не как замена антипсихотикам, а как адъювантный инструмент для купирования резистентных бредовых включений при сохранении базовой поддерживающей терапии.

Десять пациентов — почему этого недостаточно для клинических выводов

Несмотря на валидный дизайн и строгие статистические критерии, результаты исследования имеют ряд фундаментальных ограничений:

• Крайне малая когорта (n = 10): выборка достаточна для доказательства концепции (Proof-of-Concept) и безопасности, но не позволяет экстраполировать данные на широкую гетерогенную популяцию больных шизофренией;
• Кратковременность протокола: одиночный 10-минутный сеанс не отвечает на вопрос о долгосрочной стабильности ремиссии через 1–6 месяцев и скорости наступления рецидива;
• Черепная акустическая гетерогенность: плотность и геометрия костей свода черепа варьируют индивидуально, вызывая рефракцию и затухание ультразвука. В пилотной работе фазированная коррекция черепных искажений по данным КТ (CT-based acoustic phase aberration correction) не применялась;
• Профиль переносимости: тяжёлых нежелательных реакций не отмечено, однако зафиксированы транзиторная цефалгия, инсомния и астения, сопоставимые по частоте с ложной стимуляцией.

Что исследователи собираются проверить дальше

Для перевода технологии TUS в категорию стандартизированных терапевтических опций команда NYU планирует многоцентровое исследование с расширением протокола:

• Увеличение выборки до 60–80 пациентов с рандомизацией на множественные сессионные курсы (ежедневные протоколы по 10 дней);
• Интеграция симультанной фМРТ и позитронно-эмиссионной томографии (ПЭТ) для объективной верификации рецепторного связывания и функционального коннектома мозга in vivo;
• Оценка влияния транскраниального ультразвука на социальное функционирование и редукцию компульсивного бредового поведения.