Ezt az agyi eljárást gyakran használják a Parkinson-kór kezelésére
Úgy hangzik, mint valami a Star Trek készítőitől, de a kutatók látják, hogy az enyhe Alzheimer-betegségben szenvedő emberek mély agyi ingerlést alkalmaznak. És egy olyan világban, ahol a gyógyszerek rendelkezésre állnak, de az előnyök korlátozottak, fontos, hogy folytasson alternatív terápiákat az Alzheimer-kór kezelésére és megelőzésére.
Mi a mély agyi stimuláció?
A Deep Brain Stimulation (DBS) olyan eljárás, amelyben az elektródák az agy belsejébe kerülnek, és beprogramozva, hogy kis elektromos impulzusokat adjanak az agyi aktivitás serkentésére.
A DBS-t több éve használják Parkinson-kórban szenvedő betegek számára , jelentős sikerrel a remegés és izomösszehúzódások csökkentésében, valamint a testtartás javításában. Más betegségek, például a depresszió és a rögeszmés-kényszeres betegség kezelésére is kutatnak.
Hogyan vannak az elektródák az agyban?
A rövid válasz: agysebészet. Annak érdekében, hogy a DBS lehetséges legyen, a vezetékeket be kell illeszteni az agyba. A helyi érzéstelenítés során egy idegsebész fúr lyukakat a páciens koponyájába, és gondosan vezet a vezetékeket az agy különböző területeire. (Helyi érzéstelenítés, amikor egy beteg ébren van, de a test egy része megduzzad, mert az agy nem képes fájdalmat érezni.)
A pacemaker-szerű gépet ezután általános érzéstelenítéssel beültetik a személy mellkasába, ahol másodpercenként 130 miniatűr villamos impulzust képes leadni a vezetékekre, következésképpen az agyra. Amikor kezdetben implantált, a stimulátor ki van kapcsolva; a műtét után néhány nappal vagy hetek után a stimulátor be van kapcsolva, és elkezdi az elektromos impulzusok átadását az agyba.
Alzheimer-kór kezelésére használatosak, ezek a huzalok tipikusan az agyban lévő mandulához kapcsolódnak. Johns Hopkins Medicine szerint "a fornix egy agyi úton eszközös információcsere a hippocampusban , az agy azon része, ahol a tanulás megkezdődik, és emlékeket készítenek, és ahol az Alzheimer-kór legkorábbi tünetei jelennek meg."
Hogyan működik a Deep Brain Stimulation?
Számos elmélet létezik arról, hogy miért működik, de még mindig nincs meggyőző válasz. A Parkinson-kórban azt gondolják, hogy megszakítják és megzavarják az agy hibás tüzelését.
Tény, hogy a kutatók megértik a DBS-t, annyira korlátozott, hogy az Alzheimer-kel való kihasználás lehetőségét véletlenül fedezték fel, amikor a DBS-t egy olyan embernél tesztelték, aki morbid módon elhízott, mint az étvágyának ellenőrzésére. Miközben vezetékes elhelyezéssel és elektromos impulzusokkal próbálkoztak, élénk emléket jelentett. Amikor kikapcsolták az impulzusokat, a memória elment, és amikor visszatették a stimulátort, a memória visszatért. Ez arra a meggyőződésre vezetett, hogy talán van mód arra, hogy ösztönözzük az agyat és az emlékeit.
Biztonságos?
A DBS meglehetősen biztonságosnak tűnik. Bár az agysebészeti műtét nagyon kockázatosnak tűnik, a szakértők szerint ez az eljárás valójában nem olyan invazív, mint amilyennek hangzik.
Mindig vannak kockázatok az agysebészetben; Azonban a Parkinson-kórban szerte a világon több mint 100 000 embernek volt minimális problémája a DBS-nek. A kockázatok közé tartoznak a fertőzések, a berendezések meghibásodása, a stroke, az akkumulátor meghibásodása és a vezeték mozgása.
Kutatás a mély agy stimulációjáról és az Alzheimer-kórról
I. fázisú kutatás
2010-ben az Annals of Neurology folyóirat publikált egy kutatást, melyben egy hatvannégy ember diagnosztizálta a korai Alzheimer-kórt. Mindegyikük mély agystimulátorral rendelkezett, amely műtéti beültetést kapott az agyukba, és 12 hónap folyamatos elektromos stimulációt tapasztalt.
Kognitív működésük 6 és 12 hónapos vizsgálata javult, vagy a várakozások szerint a hat résztvevõ közül háromnál kisebb mértékben csökkent.
Ezenkívül PET-vizsgálatokat alkalmaztak az agyi glükóz-anyagcserének értékelésére, amely az agy képes az agyi üzemanyag cukort lebontani, és az agy aktivitási szintjének mutatója is lehet. Az Alzheimer-kórban szenvedő betegek jellemzően a glükóz metabolizmusának csökkenését mutatják az idő múlásával, de ez a hat kutató részaránya növekedést mutatott, amelyet a vizsgálat során fenntartottak. Érdekes módon az agynak az Alzheimer-kórban lévő cukor lebontására való képességének csökkenése arra késztette néhány kutatót, hogy hívják az Alzheimer-féle " 3- as típusú cukorbetegséget ".
Fázis II kutatás
Johns Hopkins-on végzett fázis II. Vizsgálatban 42 beteg 45-85 éves vett részt a DBS-ben, hogy az Alzheimer-kórt célozzák meg. Mindegyikük DBS műtéten esett át implantáció céljából 2012 és 2014 között. Fele 2 hét után volt bekapcsolva a stimulátoruk, és fele 12 hónap múlva bekapcsolódott. Ez kettős vak vizsgálat volt, mivel sem az orvosok, sem a betegek nem tudták, mikor aktiválódtak a stimulátorok.
A vizsgálatot több vizsgálatban, az ADAS-Cog 13-at is vizsgálták. A cerebrális glükóz metabolizmust az agy különböző területein is megmérették.
A tanulmány eredményei érdekesek voltak, és nem feltétlenül a várt eredmények. A stimulátor beültetését követő 6 hónap alatt az agyi glükóz metabolizmus jelentősen megnőtt, ám ezek a nyereségek 12 hónapon keresztül nem voltak fenntartva. Ezenkívül meghatározták a korral összefüggő válaszkülönbséget. Azok a résztvevők, akik több mint 65 évesek voltak, javították a kognitív működést és az agyi glükóz anyagcserét. Azok, akik 65 évnél fiatalabbak voltak, nem mutattak szignifikáns javulást egyik területen sem. A kutatók elmélete szerint ez a hatás összefügghet az Alzheimer-kórral ( Alzheimer-kór korai szakaszában ) előforduló fiatalabbak agyi struktúrájának romlásával, szemben az Alzheimer-kórral később.
A DBS hatásainak összefoglalása az agyra
A DBS-nek az Alzheimer-kórra gyakorolt hatását tanulmányozták ezen I. és II. Fázisú klinikai vizsgálatokon keresztül, de az agyra gyakorolt hatásáról is beszámoltak arról, hogy más területeken hogyan alkalmazzák, beleértve más kutatásokat és a Parkinson-kór kezelését. A következő hatások találhatók:
Javított általános megismerés: Az Alzheimer-kóros betegeknél a DBS-ben végzett kutatás eredményezte bizonyos résztvevők jobb megismerését, amit többszörös neuropszichológiai vizsgálatok eredményeztek . Ezek a tesztek mérik az agy működésének számos aspektusát, beleértve a memóriát, a tájékozódást , a szófelismerést stb.
Fokozott hippocampus térfogat: míg a hippocampus (az agy memóriával társuló része) az Alzheimer-kórban elhomályosítja az időskor jelenlétét és szignifikánsabb, a DBS kimutatta, hogy növeli az Alzheimer-kórban szenvedő személyek hippocampusának mennyiségét. A hippokampusz térfogata korrelál a memória működésével.
Fokozott agyi glükóz metabolizmus: Amint fentebb rámutattunk, egyes alanyok, akik DBS-t kaptak, javított glükóz-anyagcserét mutattak az agy számos területén.
A hüvelyk és a mamiláris testek nagyobb mennyisége: Az agyban lévő és a memória működéséhez kapcsolódó méhnyak és mammilláris testek fokozódtak az Alzheimer-kórban szenvedőknél a DBS után.
Magasabb acetilkolinszintek: A DBS is kimutatták a kutatást az acetilkolin felszabadulásának kiváltására. Az acetilkolin segít az üzenetek egyik idegsejtből a másikba mozgatni agyunkban.
Megnövekedett térbeli memória: A patkányok forrása után a mély agyi stimuláció után jobb térbeli memóriát mutattak ki egy labirintusban való navigációban. Míg az állatkísérletek nem mindig az emberre terjednek át, gyakran bemutatnak bennünket a kísérleti eljárások biztonságosságáról és hatékonyságáról.
Csökkent verbális folyékonyság: A mély agyi stimulációt már évek óta használják olyan betegeknél, akiknél a Parkinson-kór jelentős pozitív eredménnyel jár. Egyes kutatások azonban azt tapasztalták, hogy a szóbeli folyékonyság bizonyos egyéneknél csökkent. Bár a Parkinson-kór sok tagja úgy érzi, hogy ez a kockázat megéri annak a haszna, amelyet a mély agyi stimuláció biztosít számukra. talán nem valószínű, hogy az Alzheimer-kórban szenvedőknél érdemes kockázatot jelent.
Etikai megfontolások
Míg több embert végeztek el, néhány kutató további és kiterjesztett vizsgálatokat követelt a DBS alkalmazásával az állatokban, mielőtt további kutatásokat folytatott volna az emberekkel. Rámutatnak arra, hogy bár vannak olyan DBS kutatási résztvevők, akik valamilyen kognitív javulást tapasztaltak, voltak olyanok is, akik bizonyos kognitív területeken csökkentek a mély agy stimuláció után.
Ezek a kutatók azt is hangsúlyozzák, hogy nincs megértés arról, hogy mennyire működik az agyi stimuláció; ezért azt ajánlják, hogy több információt szerezzenek meg, mielőtt az emberekkel végzett klinikai vizsgálatok kiterjesztésére kerülnének.
Egy Word From
A mély agyi stimuláció jól megalapozott, mint a Parkinson-kór megfelelő kezelése; azonban több kutatásra van szükség ahhoz, hogy felismerje annak előnyeit az Alzheimer-kórban. A DBS potenciálja a kognitív javulás szempontjából izgalmas, különösen, mivel továbbra is küzdenünk az Alzheimer-kór hatékony kezelésére.
> Források:
> Fagundes, VDC, Rieder, CRM, Nunes da Cruz, A és munkatársai, a Subthalamic Nucleus Deep Brain Stimulációs Gyakorisága befolyásolja a Phonemic és Action Fluency-t a Parkinson-kórban. Parkinson kór . 2016.
> Hescham S, Temel Y, Schipper S. és munkatársai, Fornix mély agyi stimuláció indukált hosszú távú térbeli memóriát a hippokampális neurogenesisektől függetlenül. Agyszerkezet és funkció. 2017 március; 222 (2): 1069-1075.
> Johns Hopkins Medicine. Johns Hopkins sebészek Implantátum Első Brain "pacemaker" az Alzheimer-kór számára az Egyesült Államokban, mint egy klinikai vizsgálat részeként, amely lelassítja a memóriahullámot. 2012. december.
> Laxton AW, Tang-Wai DF, McAndrews MP, et al. A neurológiai évkönyvek. 2010 október; 68 (4): 521-34. Az I. fázis vizsgálata az Alzheimer-kórban a memóriakörök mély agyi stimulációjára. A neurológiai évkönyvek. 2010 október; 68 (4): 521-34.
> Lozano AM, Fosdick L, Chakravarty MM és munkatársai, A Fornix Deep Brain Stimulation Enyhe Alzheimer-kórban II. Fázisú vizsgálata. Journal of Alzheimer-kór. 2016. 6. sz. 54 (2): 777-87.
> Ovadia D, Bottini G .. A degeneratív rendellenességek mély agyi stimulációjának neuroetikus következményei. Aktuális vélemény a neurológiában. 2015 dec .; 28 (6): 598-603
> Viana JNM, Vickers JC, Cook MJ, Gilbert F, A memória áramlata: a legújabb fejlődés, a transzlációs kihívások és az etikai megfontolások a fornix mély agyi stimulációs kísérletek Alzheimer-kórban. Az öregedés neurobiológiája. 2017 Aug; 56: 202-210.