Zawartość
- Co to jest głęboka stymulacja mózgu?
- Jak umieszcza się elektrody w mózgu?
- Jak działa głęboka stymulacja mózgu?
- Czy to jest bezpieczne?
- Badania nad głęboką stymulacją mózgu i chorobą Alzheimera
- Podsumowanie wpływu DBS na mózg
- Względy etyczne
Co to jest głęboka stymulacja mózgu?
Głęboka stymulacja mózgu (DBS) to procedura, w której elektrody są umieszczane w mózgu i zaprogramowane tak, aby emitowały małe impulsy elektryczne w celu stymulowania aktywności mózgu.
DBS jest stosowany od kilku lat u osób z chorobą Parkinsona ze znacznym sukcesem w zmniejszaniu drżenia i skurczów mięśni, a także poprawie postawy. Jest również badany w leczeniu innych schorzeń, takich jak depresja i zaburzenia obsesyjno-kompulsywne.
Jak umieszcza się elektrody w mózgu?
Krótka odpowiedź: operacja mózgu. Aby DBS było możliwe, do mózgu należy wprowadzić przewody. Za pomocą znieczulenia miejscowego neurochirurg wierci otwory w czaszce pacjenta i ostrożnie wprowadza druty do różnych obszarów mózgu. (Znieczulenie miejscowe, gdy pacjent nie śpi, ale część ciała jest odrętwiała, można zastosować, ponieważ sam mózg nie odczuwa bólu).
Następnie, w znieczuleniu ogólnym, wszczepia się maszynę przypominającą rozrusznik do klatki piersiowej osoby, skąd może ona ostatecznie dostarczyć 130 miniaturowych impulsów elektrycznych na sekundę do przewodów, aw konsekwencji do mózgu. Przy pierwszym wszczepieniu stymulator jest wyłączany; kilka dni lub tygodni po operacji stymulator włącza się i zaczyna dostarczać impulsy elektryczne do mózgu.
Kiedy są stosowane w leczeniu choroby Alzheimera, te druty są zwykle połączone z sklepieniem w mózgu. Według Johns Hopkins Medicine „sklepienie jest ścieżką mózgową, która ma zasadnicze znaczenie dla dostarczania informacji do hipokampu, części mózgu, w której zaczyna się uczenie i powstają wspomnienia i gdzie pojawiają się najwcześniejsze objawy choroby Alzheimera”.
Jak działa głęboka stymulacja mózgu?
Istnieje kilka teorii wyjaśniających, dlaczego to działa, ale nie ma jeszcze ostatecznej odpowiedzi. Uważa się, że w chorobie Parkinsona przerywa i zakłóca wadliwe wyzwalanie mózgu.
W rzeczywistości zrozumienie przez naukowców DBS jest tak ograniczone, że możliwość zastosowania go w leczeniu choroby Alzheimera została odkryta przypadkowo, gdy DBS był testowany na człowieku, który był chorobliwie otyły, aby spróbować kontrolować swój apetyt. Kiedy testowali go z rozmieszczeniem przewodów i impulsami elektrycznymi, donosił o żywym wspomnieniu. Kiedy wyłączali impulsy, pamięć znikała, a kiedy ponownie włączali stymulator, pamięć wracała. Doprowadziło to do uświadomienia sobie, że być może istnieje sposób na stymulowanie mózgu i przechowywanych w nim wspomnień.
Czy to jest bezpieczne?
DBS wydaje się być dość bezpieczny. Chociaż myśl o operacji mózgu brzmi bardzo ryzykownie, eksperci twierdzą, że ta procedura nie jest tak inwazyjna, jak się wydaje. Operacja mózgu zawsze wiąże się z ryzykiem; jednak ponad 100 000 osób na całym świecie z chorobą Parkinsona przeszło DBS z minimalnymi problemami. Zagrożenia obejmują infekcję, wadliwe działanie sprzętu, udar, awarię akumulatora i ruch przewodu.
Badania nad głęboką stymulacją mózgu i chorobą Alzheimera
Faza I Badania
W 2010 roku w czasopiśmie Annals of Neurology opublikowano badania przedstawiające badanie kliniczne I fazy przeprowadzone w Kanadzie z sześcioma osobami, u których zdiagnozowano wczesną chorobę Alzheimera. Każdy z nich miał chirurgicznie wszczepiony głęboki stymulator mózgu do mózgu i doświadczał 12 miesięcy ciągłej stymulacji elektrycznej.Testowanie ich funkcji poznawczych po 6 i 12 miesiącach wykazało poprawę lub mniejszy niż oczekiwano spadek u trzech z sześciu uczestników.
Dodatkowo, skany PET posłużyły do oceny mózgowego metabolizmu glukozy, czyli zdolności mózgu do rozkładania cukrów na paliwo mózgowe, a także może być wskaźnikiem poziomu aktywności neuronów w mózgu. Osoby z chorobą Alzheimera zazwyczaj wykazują spadek metabolizmu glukozy w czasie, ale tych sześciu uczestników badania wykazało wzrost, który utrzymywał się przez całe badanie. Co ciekawe, zmniejszająca się zdolność mózgu do rozkładania cukru w chorobie Alzheimera spowodowała, że niektórzy badacze nazywają Alzheimera „cukrzycą typu 3”.
Faza II badań
W badaniu II fazy przeprowadzonym przez Johnsa Hopkinsa, 42 pacjentów w wieku od 45 do 85 lat uczestniczyło w DBS w celu zwalczania choroby Alzheimera. Każdy z nich przeszedł operację DBS w celu implantacji w latach 2012–2014. Połowa z nich miała włączone stymulatory po 2 tygodniach, a u połowy po 12 miesiącach. Było to badanie z podwójną ślepą próbą, ponieważ ani lekarze, ani pacjenci nie wiedzieli, kiedy stymulatory zostały aktywowane.
Funkcje poznawcze oceniano w tym badaniu za pomocą wielu testów, w tym ADAS-Cog 13. Mózgowy metabolizm glukozy był również mierzony w różnych obszarach mózgu.
Wyniki tego badania były interesujące i niekoniecznie takie, jakich się spodziewano. Po 6 miesiącach od wszczepienia stymulatora metabolizm glukozy w mózgu znacznie wzrósł, ale wzrost ten nie utrzymał się po 12 miesiącach. Dodatkowo odnotowano zależną od wieku różnicę w odpowiedzi. Uczestnicy, którzy byli w wieku powyżej 65 lat, wykazali poprawę funkcjonowania poznawczego i mózgowego metabolizmu glukozy. Osoby poniżej 65 roku życia nie wykazały znaczącej poprawy w żadnym z tych obszarów. Naukowcy wysunęli teorię, że efekt ten mógł być związany z czasami większym pogorszeniem struktury mózgu u młodszych osób z chorobą Alzheimera (choroba Alzheimera o wczesnym początku) w porównaniu z osobami z chorobą Alzheimera o późnym początku.
Podsumowanie wpływu DBS na mózg
Wpływ DBS na chorobę Alzheimera badano w badaniach klinicznych fazy I i II, ale informacje o tym, jak wpływa na mózg, zebrano również na podstawie jego stosowania w innych warunkach, w tym w innych badaniach naukowych oraz w leczeniu choroby Parkinsona. Znaleziono następujące efekty:
Poprawione ogólne poznanie:Badania nad DBS u osób z chorobą Alzheimera zaowocowały poprawą funkcji poznawczych u niektórych uczestników, mierzoną wieloma testami neuropsychologicznymi. Testy te mierzą kilka aspektów funkcjonowania mózgu, w tym pamięć, orientację, rozpoznawanie słów i nie tylko.
Zwiększona objętość hipokampu:Podczas gdy hipokamp (część mózgu związana z pamięcią) zanika wraz ze starzeniem się i co bardziej istotne w chorobie Alzheimera, stwierdzono, że DBS zwiększa objętość hipokampu u osób z chorobą Alzheimera. Objętość hipokampu została skorelowana z funkcjonowaniem pamięci.
Zwiększony mózgowy metabolizm glukozy:Jak podkreślono powyżej, niektórzy pacjenci, którzy otrzymali DBS, wykazali poprawę metabolizmu glukozy w wielu obszarach mózgu.
Zwiększona objętość sklepienia i ciał sutkowych:Piszczel i ciała sutkowe w mózgu (oba są związane z funkcjonowaniem pamięci) wykazały zwiększoną objętość po DBS u osób z chorobą Alzheimera.
Wyższe poziomy acetylocholiny:W badaniach wykazano również, że DBS wyzwala uwalnianie acetylocholiny. Acetylocholina pomaga w przekazywaniu wiadomości z jednej komórki nerwowej do drugiej w naszym mózgu.
Zwiększona pamięć przestrzenna:Po głębokiej stymulacji mózgu szczurów, wykazali lepszą pamięć przestrzenną w poruszaniu się po labiryncie. Chociaż badania na zwierzętach nie zawsze przenoszą się na ludzi, często dostarczają nam wglądu w bezpieczeństwo i skuteczność procedur eksperymentalnych.
Zmniejszona płynność werbalna:Głęboka stymulacja mózgu jest stosowana od lat u osób z chorobą Parkinsona ze znacznie pozytywnymi wynikami. Jednak niektóre badania wykazały, że u niektórych z tych osób płynność werbalna spadła. Chociaż wielu z chorobą Parkinsona uważa, że to ryzyko jest warte korzyści, jakie zapewnia im głęboka stymulacja mózgu. może nie być łatwo uznane za wartościowe ryzyko u osób z chorobą Alzheimera.
Względy etyczne
Chociaż przeprowadzono wiele badań na ludziach, niektórzy badacze wzywają do dodatkowych i rozszerzonych badań z użyciem DBS na zwierzętach, zanim będą kontynuować dalsze badania z ludźmi. Wskazują, że chociaż byli uczestnicy badań DBS, którzy doświadczyli pewnej poprawy poznawczej, było też kilku innych, którzy spadli w niektórych obszarach poznawczych po głębokiej stymulacji mózgu.
Badacze ci podkreślają również fakt, że brakuje zrozumienia, jak działa głęboka stymulacja mózgu; w związku z tym zalecają zdobycie większej ilości informacji przed rozszerzeniem badań klinicznych z udziałem ludzi.
Słowo od Verywell
Głęboka stymulacja mózgu została uznana za odpowiednią metodę leczenia choroby Parkinsona; Jednak potrzeba więcej badań, aby dostrzec korzyści płynące z choroby Alzheimera. Potencjał DBS w zakresie poprawy funkcji poznawczych jest ekscytujący, zwłaszcza że wciąż staramy się znaleźć skuteczne leczenie choroby Alzheimera.
- Dzielić
- Trzepnięcie
- Tekst