Мультимодальные доказательства участия гиппокампа и его модуляции через параетальную ТМС, направляемую по функциональной связанности

Почему это исследование мозга важно для повседневной жизни

Наша способность запоминать события, усваивать новую информацию и регулировать эмоции в значительной степени зависит от небольшой глубоко расположенной структуры мозга — гиппокампа. При сбоях в этой области могут появляться расстройства, такие как болезнь Альцгеймера, посттравматическое стрессовое расстройство и другие нарушения памяти. Прямое стимулирование гиппокампа обычно требует нейрохирургического вмешательства, что непрактично для большинства людей. В этом исследовании изучается, можно ли с помощью неинвазивного метода — магнитных импульсов, подаваемых извне черепа — целенаправленно и персонализированно влиять на активность гиппокампа безопасно и надежно.

Использование карт связности мозга для наведения стимуляции

Исследователи сосредоточились на транскраниальной магнитной стимуляции (ТМС), которая использует краткие магнитные импульсы на коже головы, чтобы стимулировать клетки мозга. Хотя ТМС в основном проникает в поверхностные области мозга, сигналы могут распространяться по существующим «проводам» к более глубоким регионам. Команда использовала функциональную связность — своего рода «дорожную карту», построенную на данных сканирования мозга, показывающую, какие области естественно колеблются синхронно — чтобы выбрать оптимальную точку на париетальной доле (поверхностной области, связанной с гиппокампом). У некоторых пациентов параетальная цель выбиралась по максимальной связи с гиппокампом; у других выбор делался без этого учета или были нацелены разные участки. Сравнивая эти стратегии, ученые спрашивали: делает ли аккуратный выбор париетальной точки на основе паттерна связности ТМС более эффективной в достижении гиппокампа?

Прямое прослушивание гиппокампа у пациентов

Чтобы получить прямые доказательства, команда работала с нейрохирургическими пациентами, у которых уже были установлены маленькие электроды для мониторинга эпилепсии. В первом эксперименте исследователи подавали одиночные импульсы ТМС над париетальной областью и одновременно записывали электрическую активность гиппокампа. Когда места стимуляции выбирались с помощью подхода, направленного на связность, почти половина контактов записи в гиппокампе показала сильные, быстрые ответы на реальную ТМС, но не на «плацебо»-импульсы. Эти реакции разворачивались в течение нескольких десятков миллисекунд в характерных временных окнах и особенно ярко выражались в тета-диапазоне — медленной ритмике, являющейся признаком участия гиппокампа в памяти. Напротив, если париетальная точка не выбиралась по связности с гиппокампом, гиппокамп реагировал значительно реже, что указывает на то, что персонализированное наведение существенно усиливало вовлечение этой глубокой структуры.

Картирование различий между людьми с помощью сканирования мозга

Второй эксперимент распространил эти результаты на 79 здоровых добровольцев с использованием методов нейровизуализации. Участникам подавали одиночные импульсы ТМС, пока они лежали в МРТ-сканере, что позволяло увидеть, как меняется кровоток в гиппокампе после каждого импульса. В этом наборе данных париетальная точка была выбрана по другим критериям, а не специально из‑за связи с гиппокампом. Тем не менее у людей сильно варьировала степень функциональной связи этой париетальной области с их гиппокампами в состоянии покоя. У тех, у кого была более сильная положительная связность, наблюдались более выраженные реакции гиппокампа на париетальную ТМС, а у тех, чья «проводка» функционально раздвигала эти регионы, реакции были слабее или даже отрицательнее. Чем ближе фактическое место стимуляции было к «оптимальной» париетальной точке, определяемой связностью для каждого человека, тем сильнее был ответ гиппокампа. Это поддерживает идею, что уникальная для человека картина связности может предсказать, насколько эффективно поверхностная стимуляция достигнет глубоких целей.

Формирование ритмов гиппокампа повторными импульсами

В третьем эксперименте исследователи проверяли, может ли повторяющаяся ТМС (rTMS) не только вызывать кратковременные реакции, но и перестраивать продолжающиеся ритмы гиппокампа. Небольшая группа нейрохирургических пациентов получила короткие серии более частых импульсов ТМС на париетальные участки, выбранные либо с учетом связности, либо без нее, при этом активность гиппокампа снова записывали напрямую. Когда стимуляция осуществлялась с учетом связности с гиппокампом, повторные серии вызывали устойчивое и выраженное снижение мощности в тета-диапазоне в гиппокампе, нарастающее с каждой последующей серией и сохранявшееся более 20 секунд после неё. Этот эффект был специфичным: он был значительно слабее или отсутствовал, когда париетальная точка не выбиралась по связности с гиппокампом, и не проявлялся в той же степени в соседних областях мозга.

Что это значит для будущих методов лечения

В совокупности эти эксперименты показывают, что неинвазивная магнитная стимуляция, подаваемая на кожу головы, может причинно вовлекать и модулировать гиппокамп при условии внимательного наведения с использованием индивидуальных карт связности. Работа создаёт механистический мост между предыдущими поведенческими исследованиями — где париетальная ТМС улучшала память — и прямыми нейронными доказательствами того, что на самом деле нацеливается гиппокамп. Для непрофессионала ключевой вывод таков: врачи в будущем, возможно, смогут настраивать мозговые цепи, связанные с памятью, без операции, используя индивидуальную «проводку» мозга для выбора мест приложения ТМС. Такой точный подход может помочь отточить будущие методы лечения состояний, связанных с потерей памяти и дисрегуляцией эмоций, одновременно углубляя наше понимание того, как взаимосвязанные сети мозга поддерживают повседневную психическую жизнь.

Цитирование: Li, Z., Trapp, N.T., Bruss, J. et al. Multimodal evidence for hippocampal engagement and modulation by functional connectivity-guided parietal TMS. Nat Commun 17, 3650 (2026). https://doi.org/10.1038/s41467-026-70346-x

Ключевые слова: гиппокамп, транскраниальная магнитная стимуляция, функциональная связанность, сети памяти, нейромодуляция мозга