Αυτή η διαδικασία του εγκεφάλου χρησιμοποιείται συχνά για τη θεραπεία της νόσου του Parkinson
Ακούγεται σαν κάτι από τους κατασκευαστές του Star Trek, αλλά οι ερευνητές βλέπουν τις δυνατότητες να εμφανίζονται με τη χρήση βαθιάς εγκεφαλικής διέγερσης για άτομα που έχουν ήπια νόσο του Αλτσχάιμερ . Και, σε έναν κόσμο όπου τα φάρμακα είναι διαθέσιμα αλλά τα οφέλη είναι περιορισμένα, είναι σημαντικό να συνεχίσουμε να αναπτύσσουμε εναλλακτικές θεραπείες για τη θεραπεία και την πρόληψη της νόσου του Αλτσχάιμερ.
Τι είναι η διέγερση του εγκεφάλου;
Η βαθιά διέγερση του εγκεφάλου (DBS) είναι μια διαδικασία όπου τα ηλεκτρόδια τοποθετούνται μέσα στον εγκέφαλο και προγραμματίζονται να εκπέμπουν μικρούς ηλεκτρικούς παλμούς για να τονώσουν την εγκεφαλική δραστηριότητα.
Το DBS έχει χρησιμοποιηθεί για πολλά χρόνια για άτομα με νόσο του Parkinson με σημαντική επιτυχία στη μείωση των κραδασμών και των μυϊκών συστολών, καθώς και στη βελτίωση της στάσης του σώματος. Ερευνάται επίσης για τη θεραπεία άλλων ιατρικών καταστάσεων, όπως η κατάθλιψη και η ιδεοψυχαναγκαστική διαταραχή .
Πώς τοποθετούνται τα ηλεκτρόδια στον εγκέφαλο;
Η σύντομη απάντηση: εγχείρηση στον εγκέφαλο. Προκειμένου να είναι δυνατή η DBS, τα σύρματα πρέπει να εισαχθούν στον εγκέφαλο. Χρησιμοποιώντας τοπική αναισθησία , ένας νευροχειρουργός τρυπά τρύπες στο κρανίο του ασθενούς και προσελκύει προσεκτικά καλώδια σε διαφορετικές περιοχές του εγκεφάλου. (Τοπική αναισθησία, όταν ο ασθενής είναι ξύπνιος αλλά μια περιοχή του σώματος είναι απατηλή, μπορεί να χρησιμοποιηθεί επειδή ο ίδιος ο εγκέφαλος δεν μπορεί να αισθανθεί κανένα πόνο.)
Στη συνέχεια, μια μηχανή που μοιάζει με βηματοδότη εμφυτεύεται υπό γενική αναισθησία στο στήθος του ατόμου, όπου μπορεί τελικά να παραδώσει 130 μικροσκοπικά ηλεκτρικά ερεθίσματα ανά δευτερόλεπτο στα σύρματα και, κατά συνέπεια, στον εγκέφαλο. Όταν αρχικά εμφυτεύεται, ο διεγέρτης είναι απενεργοποιημένος. λίγες ημέρες ή εβδομάδες μετά τη χειρουργική επέμβαση, ο διεγέρτης ενεργοποιείται και αρχίζει να παραδίδει τις ηλεκτρικές παρορμήσεις στον εγκέφαλο.
Όταν χρησιμοποιούνται για τη θεραπεία της νόσου του Αλτσχάιμερ, αυτά τα σύρματα συνδέονται τυπικά με το ψευδεπίγραφο στον εγκέφαλο. Σύμφωνα με τον Johns Hopkins Medicine, "το fornix είναι ένα μονοπάτι του εγκεφάλου που χρησιμεύει για να φέρει πληροφορίες στον ιππόκαμπο , το τμήμα του εγκεφάλου όπου ξεκινά η μάθηση και οι μνήμες και όπου εμφανίζονται τα πρώτα συμπτώματα της νόσου του Alzheimer".
Πώς δουλεύει ο Deep Brain Stimulation;
Υπάρχουν αρκετές θεωρίες για το γιατί λειτουργεί, αλλά δεν υπάρχει ακόμη οριστική απάντηση. Στο Parkinson, θεωρείται ότι διακόπτει και διακόπτει την ελαττωματική πυροδότηση του εγκεφάλου.
Στην πραγματικότητα, η κατανόηση των DBS από τους ερευνητές είναι τόσο περιορισμένη ώστε η πιθανότητα να χρησιμοποιηθεί για το Αλτσχάιμερ ανακαλύφθηκε τυχαία όταν δοκιμάστηκε το DBS σε έναν άνθρωπο ο οποίος ήταν παθολογικά παχύσαρκος ως ένας τρόπος να προσπαθήσει να ελέγξει την όρεξή του. Όπως το έλεγαν με την τοποθέτηση των καλωδίων και τις ηλεκτρικές παρορμήσεις, ανέφερε μια ζωντανή μνήμη. Όταν απενεργοποίησαν τις παρορμήσεις, η μνήμη έφυγε και όταν γύρισαν ξανά τον διεγέρτη, η μνήμη επέστρεψε. Αυτό οδήγησε στη συνειδητοποίηση ότι ίσως υπάρχει ένας τρόπος να τονωθεί ο εγκέφαλος και οι μνήμες που κρατάει.
Είναι ασφαλές?
Το DBS φαίνεται να είναι αρκετά ασφαλές. Αν και η σκέψη της χειρουργικής επέμβασης στον εγκέφαλο ακούγεται πολύ επικίνδυνη, οι ειδικοί λένε ότι αυτή η διαδικασία δεν είναι στην πραγματικότητα τόσο διεισδυτική όσο ακούγεται.
Υπάρχουν πάντα κίνδυνοι με χειρουργική επέμβαση στον εγκέφαλο. Ωστόσο, περισσότεροι από 100.000 άνθρωποι σε όλο τον κόσμο με τη νόσο του Parkinson έχουν υποβληθεί σε DBS με ελάχιστα προβλήματα. Οι κίνδυνοι περιλαμβάνουν λοίμωξη, δυσλειτουργία εξοπλισμού, εγκεφαλικό επεισόδιο, αστοχία μπαταρίας και κίνηση του καλωδίου.
Έρευνα σχετικά με τη διέγερση βαθιάς εγκεφάλου και τη νόσο του Αλτσχάιμερ
Φάση I Έρευνα
Το 2010, το περιοδικό Annals of Neurology δημοσίευσε έρευνα που περιγράφει μια κλινική δοκιμή φάσης Ι που διεξήχθη στον Καναδά με έξι άτομα που είχαν διαγνωστεί με πρώιμη νόσο του Alzheimer. Ο καθένας είχε έναν βαθύ διεγέρτη εγκεφάλου εμφυτευμένο χειρουργικά στον εγκέφαλό του και γνώρισε 12 μήνες συνεχούς ηλεκτρικής διέγερσης.
Η δοκιμή της γνωστικής λειτουργίας τους στους 6 και 12 μήνες σημείωσε βελτίωση ή λιγότερο από την αναμενόμενη μείωση σε τρεις από τους έξι συμμετέχοντες.
Επιπλέον, οι σαρώσεις PET χρησιμοποιήθηκαν για την αξιολόγηση του μεταβολισμού της εγκεφαλικής γλυκόζης, η οποία είναι η ικανότητα του εγκεφάλου να διασπάσει τα σάκχαρα για καύσιμο εγκεφάλου και μπορεί επίσης να είναι ένας δείκτης των επιπέδων δραστηριότητας των νευρώνων στον εγκέφαλο. Τα άτομα με Αλτσχάιμερ εμφανίζουν συνήθως μείωση του μεταβολισμού της γλυκόζης με την πάροδο του χρόνου, αλλά αυτοί οι έξι ερευνητές έδειξαν αύξηση που διατηρήθηκε σε όλη τη διάρκεια της μελέτης. Είναι ενδιαφέρον ότι η μειούμενη ικανότητα του εγκεφάλου να διασπάσει τη ζάχαρη στη νόσο του Αλτσχάιμερ έχει προκαλέσει ορισμένους ερευνητές να αποκαλούν « διαβήτη τύπου Α » του Αλτσχάιμερ.
Έρευνα φάσης ΙΙ
Σε μια μελέτη φάσης ΙΙ μέσω του Johns Hopkins, 42 ασθενείς ηλικίας 45 έως 85 συμμετείχαν σε DBS για να στοχεύσουν τη νόσο του Αλτσχάιμερ. Ο καθένας υποβλήθηκε σε χειρουργική επέμβαση DBS για εμφύτευση μεταξύ 2012 και 2014. Οι μισοί από αυτούς είχαν ενεργοποιημένους τους διεγέρτες μετά από 2 εβδομάδες και οι μισοί από αυτούς είχαν ενεργοποιηθεί μετά από 12 μήνες. Αυτή ήταν μια διπλή τυφλή μελέτη, καθώς ούτε οι γιατροί ούτε οι ασθενείς ήξεραν πότε ενεργοποιούνταν οι διεγέρτες.
Η γνώση αξιολογήθηκε σε αυτή τη μελέτη μέσω πολλαπλών εξετάσεων, συμπεριλαμβανομένου του ADAS-Cog 13. Ο εγκεφαλικός μεταβολισμός της γλυκόζης μετρήθηκε επίσης σε διάφορες περιοχές του εγκεφάλου.
Τα αποτελέσματα αυτής της μελέτης ήταν ενδιαφέροντα, και όχι απαραίτητα αυτό που αναμενόταν. Σε 6 μήνες μετά την εμφύτευση του διεγέρτη, ο μεταβολισμός της εγκεφαλικής γλυκόζης είχε αυξηθεί σημαντικά, αλλά αυτά τα κέρδη δεν διατηρήθηκαν σε 12 μήνες. Επιπλέον, παρατηρήθηκε μια διαφορά στην απάντηση που σχετίζεται με την ηλικία. Οι συμμετέχοντες που ήταν άνω των 65 ετών επέδειξαν βελτιώσεις στη γνωστική λειτουργία και στον μεταβολισμό της εγκεφαλικής γλυκόζης. Όσοι ήταν κάτω των 65 ετών δεν εμφάνισαν σημαντικές βελτιώσεις σε καμία από τις δύο περιοχές. Οι ερευνητές θεώρησαν ότι αυτό το φαινόμενο μπορεί να σχετίζεται με την μερικές φορές μεγαλύτερη επιδείνωση της δομής του εγκεφάλου σε νεαρά άτομα με Αλτσχάιμερ ( πρώιμη έναρξη της νόσου του Alzheimer ), σε σύγκριση με άτομα με αργά εναρκτήρια νόσος του Alzheimer.
Σύνοψη των αποτελεσμάτων του DBS στον εγκέφαλο
Οι επιδράσεις του DBS στο Αλτσχάιμερ έχουν μελετηθεί μέσω αυτών των κλινικών δοκιμών φάσης Ι και φάσης ΙΙ, αλλά πληροφορίες για τον τρόπο με τον οποίο επηρεάζει τον εγκέφαλο έχουν επίσης συλλεχθεί από τη χρήση του σε άλλες ρυθμίσεις, συμπεριλαμβανομένων άλλων ερευνητικών μελετών και για τη θεραπεία της νόσου του Parkinson. Έχουν βρεθεί τα ακόλουθα αποτελέσματα:
Βελτιωμένη συνολική γνώση: Η έρευνα για το DBS σε άτομα με Αλτσχάιμερ είχε ως αποτέλεσμα τη βελτίωση της γνώσης για ορισμένους από τους συμμετέχοντες, όπως μετρήθηκε με πολλαπλές νευροψυχολογικές εξετάσεις . Αυτές οι δοκιμές μετρούν διάφορες πτυχές της λειτουργίας του εγκεφάλου, συμπεριλαμβανομένης της μνήμης, του προσανατολισμού , της αναγνώρισης λέξεων και πολλά άλλα.
Αυξημένος όγκος ιππόκαμπου: Ενώ ο ιππόκαμπος (μέρος του εγκεφάλου που σχετίζεται με τη μνήμη) παρουσιάζει ατροφία με την παρουσία γήρανσης και πιο σημαντικά στη νόσο του Alzheimer, έχει διαπιστωθεί ότι το DBS αυξάνει τον όγκο του ιππόκαμπου σε άτομα με Αλτσχάιμερ. Ο όγκος του ιπποκάμπου έχει συσχετιστεί με τη λειτουργία της μνήμης.
Αυξημένος μεταβολισμός της εγκεφαλικής γλυκόζης: Όπως επισημάνθηκε παραπάνω, ορισμένα άτομα που έλαβαν DBS κατέδειξαν βελτιωμένο μεταβολισμό της γλυκόζης σε πολλαπλές περιοχές του εγκεφάλου.
Αυξημένος όγκος θηλών και θηλαστικών: Τα έμβρυα και τα θηλαστικά σώματα στον εγκέφαλο (τα οποία σχετίζονται και με τη λειτουργία της μνήμης) έχουν επιδείξει αυξημένο όγκο μετά από DBS σε άτομα με Αλτσχάιμερ.
Υψηλότερα επίπεδα ακετυλοχολίνης: Το DBS έχει επίσης αποδειχθεί σε έρευνα για να ενεργοποιήσει την απελευθέρωση της ακετυλοχολίνης. Η ακετυλοχολίνη βοηθά στη μεταφορά των μηνυμάτων από το ένα νευρικό κύτταρο στο επόμενο στον εγκέφαλό μας.
Αυξημένη χωρική μνήμη: Μετά από βαθιά διέγερση του εγκεφάλου στο μυρμήγκι των αρουραίων, επέδειξαν βελτιωμένη χωρική μνήμη στην ικανότητά τους να περιηγούνται σε έναν λαβύρινθο. Ενώ οι μελέτες σε ζώα δεν μεταφέρονται πάντοτε στον άνθρωπο, μας παρέχουν πολλές φορές πληροφορίες σχετικά με την ασφάλεια και την αποτελεσματικότητα των πειραματικών διαδικασιών.
Μειωμένη λεκτική ευελιξία: Η βαθιά εγκεφαλική διέγερση έχει χρησιμοποιηθεί για χρόνια σε άτομα με νόσο του Πάρκινσον με σημαντικά θετικά αποτελέσματα. Ωστόσο, ορισμένες έρευνες έχουν διαπιστώσει ότι η λεκτική ευχέρεια έχει μειωθεί σε ορισμένα από αυτά τα άτομα. Ενώ πολλοί με την ασθένεια του Πάρκινσον θεωρούν ότι ο κίνδυνος αυτός αξίζει το όφελος που τους παρέχει η βαθιά εγκεφαλική διέγερση. μπορεί να μην θεωρηθεί τόσο εύκολος ο κίνδυνος για τους ασθενείς με νόσο του Αλτσχάιμερ.
Ηθικές σκέψεις
Ενώ έχουν διεξαχθεί πολλαπλές μελέτες σε ανθρώπους, ορισμένοι ερευνητές ζητούν πρόσθετες και διευρυμένες μελέτες χρησιμοποιώντας DBS σε ζώα προτού συνεχίσουν περισσότερες έρευνες με ανθρώπους. Επισημαίνουν ότι ενώ υπήρξαν ερευνητές του DBS οι οποίοι έχουν βιώσει κάποια γνωστική βελτίωση, υπήρξαν επίσης μερικοί άλλοι που μειώθηκαν σε ορισμένες γνωστικές περιοχές μετά από βαθιά εγκεφαλική διέγερση.
Αυτοί οι ερευνητές επίσης υπογραμμίζουν το γεγονός ότι υπάρχει έλλειψη κατανόησης ως προς το πώς δουλεύει βαθιά εγκεφαλική διέγερση. Επομένως, συνιστούν να αποκτηθούν περισσότερες πληροφορίες πριν αναπτυχθούν κλινικές δοκιμές με ανθρώπους.
Ένα Word Από
Η βαθιά εγκεφαλική διέγερση έχει καθιερωθεί ως μια κατάλληλη θεραπεία για τη νόσο του Πάρκινσον. Ωστόσο, απαιτείται περισσότερη έρευνα για να διακρίνει τα οφέλη της στη νόσο του Alzheimer. Το δυναμικό της DBS για τη γνωστική βελτίωση είναι συναρπαστικό, ειδικά καθώς συνεχίζουμε να αγωνιζόμαστε για την εξεύρεση αποτελεσματικής θεραπείας για το Αλτσχάιμερ.
> Πηγές:
> Fagundes, VDC, Rieder, CRM, Nunes da Cruz, Α, κ.ά., Συχνότητα διέγερσης βαθιάς εγκεφάλου του υποθαλάμου Πυρήνα επηρεάζει τη φωνηματική και τη δράση της νόσου του Parkinson. Τη νόσο του Πάρκινσον. 2016.
> Hescham S, Temel Υ, Schipper S. et al, η διέγερση βαθιάς εγκεφάλου Fornix προκάλεσε μακροχρόνια χωρική μνήμη ανεξάρτητη της νευρογενέσεως του ιππόκαμπου. Δομή και λειτουργία του εγκεφάλου. 2017 Mar, 222 (2): 1069-1075.
> Ιατρική Johns Hopkins. Johns Hopkins χειρουργούς εμφύτευμα Πρώτος «βηματοδότης» εγκεφάλου για τη νόσο του Αλτσχάιμερ στις Ηνωμένες Πολιτείες ως μέρος μιας κλινικής δοκιμής σχεδιαστεί για την αργή απώλεια μνήμης. Δεκέμβριος 2012.
> Laxton AW, Tang-Wai DF, McAndrews ΜΡ, κ.ά. Χρονικά της Νευρολογίας. 2010 Oct · 68 (4): 521-34. Μια δοκιμή φάσης Ι για βαθιά εγκεφαλική διέγερση κυκλωμάτων μνήμης στη νόσο του Alzheimer. Χρονικά της Νευρολογίας. 2010 Oct · 68 (4): 521-34.
> Lozano ΑΜ, Fosdick L, Chakravarty ΜΜ, et al., Μελέτη Φάσης II της διέγερσης Deep Brain Fornix στην Ήπια Νόσος Αλτσχάιμερ. Εφημερίδα της νόσου του Αλτσχάιμερ. 2016 Sep 6 · 54 (2): 777-87.
> Ovadia D, Bottini G .. Νευροθημικές επιπτώσεις της βαθιάς εγκεφαλικής διέγερσης στις εκφυλιστικές διαταραχές. Τρέχουσα γνώμη στη νευρολογία. 2015 Dec, 28 (6): 598-603
> Viana JNM, Vickers JC, Cook MJ, Gilbert F, ρεύματα μνήμης: πρόσφατη πρόοδος, προκλήσεις μετάφρασης και ηθικές σκέψεις σε μελέτες βαθιάς εγκεφαλικής διέγερσης για τη νόσο Alzheimer. Νευροβιολογία της Γήρανσης. 2017 Αυγ, 56: 202-210.