Ovaj mozak se često koristi za lečenje Parkinsonove bolesti
Zvuči kao nešto od proizvođača Star Treka, ali istraživači vide mogućnosti koje se pojavljuju uz pomoć duboke moždane stimulacije za ljude koji imaju blagu Alchajmerovu bolest . I u svetu u kome su lekovi dostupni, a koristi su ograničene, od ključne je važnosti da nastavite sa razvojem alternativnih terapija za lečenje i sprečavanje Alchajmerove bolesti.
Šta je duboka moždana stimulacija?
Duboka moždana stimulacija (DBS) je postupak u kojem se elektrode nalaze u mozgu i programirane da daju male električne impulse radi stimulacije aktivnosti mozga.
DBS je već nekoliko godina korišćen za osobe sa Parkinsonovom bolesti, sa značajnim uspehom u smanjenju tremora i kontrakcija mišića, kao i poboljšanju držanja. Istražuje se i za liječenje drugih zdravstvenih stanja, kao što su depresija i opsesivno-kompulzivni poremećaj .
Kako se elektrode stavljaju u mozak?
Kratak odgovor: operacija mozga. Da bi DBS bio moguć, žice moraju biti ubačene u mozak. Koristeći lokalnu anesteziju , neurohirurga bušava rupe u lobanju pacijenta i pažljivo provlači žice u različite oblasti mozga. (Lokalna anestezija, kada je pacijent budan ali područje tela je ometano, može se koristiti jer sam mozak ne može da oseti nikakav bol.)
Stroj slični pejsmejker se onda implantira pod opštom anestezijom u grudi osobe gde može na kraju isporučiti 130 minijaturnih električnih impulsa u sekundi u žice, a samim tim i mozak. Pri prvom implantiranju stimulator se isključuje; nekoliko dana ili nedelja nakon operacije, stimulator se uključuje i počinje da isporučuje električne impulse u mozak.
Kada se koristi za lečenje Alchajmerove bolesti, te žice se obično povezuju sa forniksom u mozgu. Prema medicini Johns Hopkins-a, "forniks je put od mozga koji je instrumentalan da donese informacije hipokampusu , deo mozga u kome počinje učenje i sećanja i gde se pojavljuju najstariji simptomi Alchajmera".
Kako funkcionira Deep Brain Stimulation?
Postoji nekoliko teorija o tome zašto to funkcioniše, ali još uvek nema konačnog odgovora. U Parkinsonovom se smatra da prekida i ometa pogrešno pucanje mozga.
Zapravo, razumevanje istraživača o DBS-u je toliko ograničeno da je slučajno otkrivena mogućnost korišćenja Alchajmerove bolesti kada se DBS testirao na čoveka koji je bio morbidno gojazan kao način da pokuša da kontroliše svoj apetit. Dok su ga testirali putem postavljanja žice i električnih impulsa, prijavio je živopisno pamćenje. Kada su isključili impulse, sećanje je otišlo, a kada su ponovo uključili stimulator, memorija se vratila. To je dovelo do shvatanja da možda postoji način da se stimuliše mozak i sećanja koja ona drži.
Da li je sigurno?
Izgleda da je DBS prilično siguran. Iako misao o operaciji mozga zvuči vrlo rizično, stručnjaci kažu da ovaj postupak zapravo nije toliko invazivan kao što zvuči.
Uvek postoje rizici sa operacijama mozga; međutim, preko 100.000 ljudi širom svijeta sa Parkinsonovom bolesti prošlo je DBS sa minimalnim problemima. Rizici uključuju infekciju, kvar opreme, udar, otkaz akumulatora i kretanje žice.
Istraživanje o stimulaciji dubokog mozga i Alchajmerovoj bolesti
Faza I istraživanja
U 2010. godini, žurnal Annals of Neurology objavio je istraživanje o fazi I kliničkog ispitivanja provedenog u Kanadi sa šest osoba kojima je dijagnostikovana rana Alchajmerova bolest. Svaki od njih imali su duboku stimulaciju mozga koji je hirurški implantiran u njihov mozak i doživeo je 12 meseci kontinuirane električne stimulacije.
Ispitivanje njihovog kognitivnog funkcionisanja u 6 i 12 meseci pokazalo je poboljšanje ili manje od očekivanog pada u tri od šest učesnika.
Pored toga, PET skeniranje je korišćeno za procenu metabolizma cerebralnog glukoze, što je sposobnost mozga da razbije šećere za mozak i takođe može biti indikator nivoa aktivnosti neurona u mozgu. Ljudi sa Alzheimerinom obično pokazuju smanjenje metabolizma glukoze tokom vremena, ali ova šest istraživača pokazala je povećanje koje se održavalo tokom studije. Zanimljivo je da opadajuća sposobnost mozga da razbije šećer u Alzheimerovoj bolesti prouzrokovala je da neki istraživači nazovu Alchajmerov " dijabetes tipa 3. "
Faza II istraživanja
U II fazi studije putem Johns Hopkins-a, 42 pacijenta uzrasta od 45 do 85 godina učestvovalo je u DBS-u da ciljaju na Alchajmerovu bolest. Svaki od njih je bio podvrgnut DBS operaciji za implantaciju između 2012. i 2014. godine. Polovina njih imala je stimulatore nakon 2 sedmice, a polovina ih je uključila nakon 12 mjeseci. Ovo je bila dvostruka slepa studija, jer ni lekari ni pacijenti nisu znali kada su aktivatori stimulisani.
Spoznaje se u ovoj studiji kroz višestruke testove uključujući ADAS-Cog 13. Metabolizam cerebralne glukoze je takođe meren u različitim područjima mozga.
Rezultati ove studije bili su zanimljivi, a ne nužno ono što se očekivalo. Nakon 6 meseci nakon implantacije stimulatora, metabolizam cerebralne glukoze se značajno povećao, ali te dobitke nisu održavale 12 meseci. Pored toga, primećena je razlika u odgovoru uzrasta. Učesnici koji su bili stariji od 65 godina pokazali su poboljšanja u kognitivnom funkcionisanju i metabolizmu cerebralne glukoze. Oni koji su bili ispod 65 godina nisu pokazali značajna poboljšanja u bilo kojoj oblasti. Istraživači su pretpostavili da je ovaj efekat možda povezan sa ponekad pogoršanjem pogoršanja strukture mozga kod mlađih osoba sa Alchajmerovim ( ranim Alzheimerovim ), u poređenju sa onima sa Alzheimerovim kasnim početkom.
Rezime DBS efekata na mozak
Efekti DBS-a na Alchajmerovu studiju su proučavani kroz ove kliničke studije prve i druge faze, ali informacije o tome kako ona utiču na mozak su sakupljene i od njegove upotrebe u drugim okolnostima, uključujući i druge istraživačke studije i liječenje Parkinsonove bolesti. Pronađeni su sledeći efekti:
Poboljšana ukupna kognicija: Istraživanje DBS-a kod ljudi sa Alzheimer-om rezultiralo je poboljšanom spoznajem za neke učesnike, mereno višestrukim neuropsihološkim testovima . Ovi testovi mjere nekoliko aspekata funkcionisanja mozga, uključujući memoriju, orijentaciju , prepoznavanje riječi i još mnogo toga.
Povećan volumen hipokampusa: Dok hipokampus (deo mozga povezan sa pamćenjem) atrofira sa prisustvom starenja i značajnije u Alzheimerovoj bolesti, utvrđeno je da povećava volumen hipokampusa kod osoba sa Alzheimerovom. Volumen Hipokampala je u korelaciji sa funkcionisanjem memorije.
Povećana metabolizam cerebralne glukoze: Kao što je gore pomenuto, neki subjekti koji su primili DBS pokazali su poboljšani metabolizam glukoze u više oblasti mozga.
Povećana količina mrtvačkih i mamilijarnih tela: ušuška i mamilija tela u mozgu (koji su oba povezani sa funkcionisanjem memorije) pokazali su veći volumen posle DBS-a kod onih sa Alzheimerovim.
Veći nivoi acetilholina: DBS je takođe prikazan u istraživanju kako bi se pokrenulo oslobađanje acetilholina. Acetilholin pomaže pri prenosu poruka iz jedne nervne ćelije na sledeći u našem mozgu.
Povećana prostorna memorija: Nakon duboke moždane stimulacije do forniksa pacova, pokazali su poboljšanu prostornu memoriju u svojoj sposobnosti za navigaciju u labirintu. Dok se studije na životinjama ne prenose uvek na ljude, često nam pružaju uvid u sigurnost i efikasnost eksperimentalnih procedura.
Smanjena verbena tečnost: duboka moždana stimulacija je već godinama korišćena kod ljudi sa Parkinson's sa značajno pozitivnim rezultatima. Međutim, neka istraživanja su otkrila da je verbalna tečnoća u nekim od ovih osoba opala. Dok mnogi sa Parkinsonovim osjećaju da je ovaj rizik vrijedan koristi koju im pruža duboka moždana stimulacija. možda se ne bi lako smatralo vrednim rizikom kod onih sa Alchajmerovom bolešću.
Etička razmatranja
Iako je bilo više studija sprovedeno kod ljudi, neki istraživači pozivaju na dodatne i proširene studije koristeći DBS kod životinja pre nego što nastavi sa istraživanjima sa ljudima. Ističu da, dok su bili učesnici istraživanja DBS-a koji su iskusili neka kognitivna poboljšanja, takođe je bilo i nekoliko drugih koji su odbili u nekim kognitivnim područjima nakon duboke moždane stimulacije.
Ovi istraživači takođe naglašavaju činjenicu da postoji nedostatak razumevanja o tome koliko duboka stimulacija mozga funkcioniše; Stoga, oni preporučuju da se više informacija dobije pre širih kliničkih ispitivanja sa ljudima.
Reč od
Duboka moždana stimulacija je dobro uspostavljena kao odgovarajući tretman za Parkinsonovo bolest; međutim, potrebno je dodatno istraživanje kako bi se utvrdile njegove koristi u Alzheimerovoj bolesti. Potencijal DBS-a za kognitivno poboljšanje je uzbudljiv, pogotovo što nastavljamo da se bore za pronalaženje efikasnog lečenja za Alzheimerovu bolest.
> Izvori:
> Fagundes, VDC, Rieder, CRM, Nunes da Cruz, A, i dr., Frekvencija stimulacije dubokog mozga subtalamskog nukleusa utiče na fonemičnu i akcionu fleksibilnost u Parkinsonovoj bolesti. Parkinsonova bolest. 2016.
> Hescham S, Temel Y, Schipper S. i ostali, Fornix duboka moždana stimulacija indukovala je dugoročnu prostornu memoriju nezavisnu od hipokampalne neurogeneze. Struktura mozga i funkcija. 2017 Mar; 222 (2): 1069-1075.
> Johns Hopkins Medicine. Johns Hopkins Hirurzi Implantirani prvi mozak "pacemaker" za Alchajmerovu bolest u Sjedinjenim Američkim Državama kao dio kliničkog ispitivanja dizajniranog za sporo gubitak memorije. Decembar 2012.
> Laxton AW, Tang-Wai DF, McAndrews MP, i dr. Annals of Neurology. 2010 okt .; 68 (4): 521-34. Faza I suđenja za duboku moždanu stimulaciju memorijskih krugova u Alchajmerovoj bolesti. Annals of Neurology. 2010 okt .; 68 (4): 521-34.
> Lozano AM, Fosdick L, Chakravarty MM, et al, Faza II Studija fornix Deep Deep Brain Stimulation u blagu Alzheimerovoj bolesti. Časopis o Alchajmerovoj bolesti. 2016 6. septembar; 54 (2): 777-87.
> Ovadia D, Bottini G .. Neuroetske implikacije duboke moždane stimulacije kod degenerativnih poremećaja. Aktuelno mišljenje u neurologiji. 2015 Dec; 28 (6): 598-603
> Viana JNM, Vickers JC, Cook MJ, Gilbert F, Struja pamćenja: skorašnji napredak, translatorni izazovi i etička razmatranja u istraživanjima dubokog moždanog stimulacije mozga za Alchajmerovu bolest. Neurobiologija starenja. 2017 Aug; 56: 202-210.