Potencjalna rola przezczaszkowej stymulacji prądem stałym w doświadczalnym udarze niedokrwiennym u dorosłych szczurów albino

Dlaczego ma znaczenie delikatny prąd mózgowy

Udar jest jedną z głównych przyczyn niepełnosprawności na świecie, a wielu pacjentów nigdy nie odzyskuje pełnej sprawności ruchowej ani samodzielności po pierwotnym uszkodzeniu mózgu. Obecne leczenie ratunkowe, które przywraca drożność zamkniętych naczyń, pomaga tylko części pacjentów, szczególnie w krajach, gdzie szybka opieka szpitalna jest trudniej dostępna. To badanie analizuje, czy prosta, tania technika dostarczająca słaby prąd przez skórę głowy mogłaby chronić mózg w kluczowych pierwszych godzinach po udarze.

Proste narzędzie na złożony problem

Naukowcy skupili się na przezczaszkowej stymulacji prądem stałym (tDCS), która przesyła łagodny, stały prąd między dwiema elektrodami umieszczonymi na głowie i ciele. W przeciwieństwie do operacji mózgu czy dużych urządzeń magnetycznych, tDCS jest przenośna, niedroga i jest już stosowana w leczeniu takich schorzeń jak depresja czy choroba Parkinsona. Przetestowano dwie główne wersje: stymulację anodową, która zwykle zwiększa aktywność komórek mózgowych, oraz katodalną, która zwykle je uspokaja. Główne pytanie brzmiało, który rodzaj, jeśli w ogóle, mógłby ograniczyć wczesne uszkodzenia po udarze i zachować funkcje, gdy zostanie zastosowany bardzo szybko po zdarzeniu podobnym do udaru.

Testowanie udaru i stymulacji u szczurów

Aby to sprawdzić, zespół użył dorosłych szczurów i wytworzył kontrolowane zablokowanie głównej tętnicy szyjnej, aby naśladować udar niedokrwienny, w którym część mózgu jest pozbawiona krwi i tlenu. Zwierzęta podzielono na pięć grup: zdrowe kontrole, udar bez leczenia, udar z pozorną (sham) stymulacją, udar ze stymulacją anodową i udar ze stymulacją katodalną. Stymulację rozpoczęto 20 minut po zahamowaniu przepływu krwi, przeprowadzając dwie 20-minutowe sesje rozdzielone krótką przerwą. Po 24 godzinach szczury poddano ocenie świadomości, ruchu i reakcji na dotyk oraz badano mikroskopowo zmiany w tkance mózgowej.

Co wydarzyło się wewnątrz uszkodzonego mózgu

Szczury, które otrzymały katodalną tDCS, częściej budziły się, reagowały na dotyk i usuwały lepkie taśmy z łap w porównaniu z grupami nieleczonymi, sham lub z anodową stymulacją. Pod mikroskopem ich mózgi wykazywały mniejszą śmierć komórek, mniej obrzęku i mniej oznak poważnego rozpadu strukturalnego w dotkniętych obszarach. Markery chemiczne wykazały, że stymulacja katodalna tłumiła poziomy kluczowego sygnału zapalnego (TNF alfa), zwiększała aktywność neuronów związanych z adaptacyjnymi reakcjami i wzmacniała wsparcie ze strony astrocytów, gwiaździstych komórek mózgu. Pojawiły się wskazówki, że komórki odpornościowe w mózgu także przesuwały się w kierunku stanu sprzyjającego gojeniu zamiast uszkodzenia, choć ten trend nie był wystarczająco silny, by być pewnym.

Dlaczego zwiększenie aktywności nie zawsze jest lepsze

W przeciwieństwie do tego, anodowa tDCS, która zwykle pobudza komórki mózgowe, nie pomagała, a czasem wydawała się szkodliwa. Szczury z tej grupy wykazywały gorsze zdolności ruchowe i czuciowe, częstsze stany podobne do śpiączki oraz większe przekrwienie naczyń i uszkodzenia tkanki w mózgu. Pomiary molekularne sugerowały, że zapalenie pozostawało stosunkowo wysokie, a umiarkowane wzrosty markerów związanych z naprawą nie przekładały się na lepsze zachowanie. Wyniki te wspierają pomysł, że w kruchej tkance okołoudarowej dalsze zwiększanie aktywności elektrycznej może nasilać stres neuronów, podczas gdy delikatne ich stabilizowanie prądem katodalnym może zmniejszać uszkodzenia spowodowane nadmierną ekscytacją i wspierać naprawę.

Co to może znaczyć dla pacjentów

Podsumowując, badanie sugeruje, że katodalna tDCS, zastosowana bardzo wcześnie po udarze, może ograniczać uszkodzenia mózgu i zachowywać funkcje poprzez uspokojenie szkodliwej nadaktywności, zmniejszenie zapalenia i zaangażowanie własnych komórek wspierających mózg. Badania przeprowadzono na samcach szczurów i tylko przez 24 godziny, więc nie odpowiadają one jeszcze na pytanie, jak długo utrzymują się korzyści ani czy ta sama metoda pomogłaby ludziom, w tym kobietom i starszym pacjentom. Mimo to wyniki wskazują na przyszłość, w której małe, niedrogie urządzenie mogłoby być stosowane obok standardowych terapii szpitalnych w celu ochrony zagrożonej tkanki mózgowej w pierwszych godzinach po udarze, zwłaszcza w miejscach, gdzie zaawansowane interwencje są trudno dostępne.

Cytowanie: Abdelbary, O.A., Abdelsalam, N.F., El-Waseef , D.A.ED.A. et al. The potential role of transcranial direct current stimulation in experimental ischemic stroke in adult male albino rats. Sci Rep 16, 15331 (2026). https://doi.org/10.1038/s41598-026-51013-z

Słowa kluczowe: udar niedokrwienny, stymulacja mózgu, tDCS, neuroprotekcja, zapalenie