Šo smadzeņu procedūru bieži izmanto Parkinsona slimības ārstēšanai
Tas izklausās kā kaut kas no Star Trek veidotājiem, bet pētnieki redz iespēju, ka tiek izmantotas dziļas smadzeņu stimulācijas cilvēkiem ar viegla Alcheimera slimība . Un pasaulē, kur zāles ir pieejamas, bet ieguvumi ir ierobežoti, ir svarīgi turpināt attīstīt alternatīvas terapijas Alcheimera slimību ārstēšanai un profilaksei.
Kas ir dziļa smadzeņu stimulācija?
Deep Brain Stimulation (DBS) ir procedūra, kurā elektrodus ievieto smadzenēs un programmē, lai izspiestu nelielus elektriskos impulsus, lai stimulētu smadzeņu darbību.
DBS ir lietots vairākus gadus cilvēkiem ar Parkinsona slimību ar ievērojamiem panākumiem, lai samazinātu trīci un muskuļu kontrakcijas, kā arī uzlabotu stāju. To arī izskata, lai ārstētu citus medicīniskos apstākļus, piemēram, depresiju un obsesīvi piespiedu traucējumus .
Kā elektrodus ievieto smadzenēs?
Īsā atbilde: smadzeņu operācija. Lai DBS būtu iespējama, vadi jāievieto smadzenēs. Izmantojot vietējo anestēziju , neiroķirurgs urbt caurumus galvaskausā pacienti un uzmanīgi pavedieni stieples dažādās jomās smadzenēs. (Vietējā anestēzija, kad pacients ir nomodā, bet ķermeņa daļa ir nomips, var lietot tāpēc, ka smadzeņu pati nevar sajust sāpes.)
Pēc tam elektrokardiostimulatoru līdzīga mašīna tiek implantēta ar vispārēju anestēziju cilvēka krūtīs, kur tā galu galā var piegādāt 130 miniatūras elektriskos impulsus sekundē uz vadiem un līdz ar to arī smadzenes. Sākotnēji implantējot stimulators tiek izslēgts; dažas dienas vai nedēļas pēc operācijas, stimulators ir ieslēgts un sāk piegādāt elektriskos impulsus smadzenēm.
Kad to lieto Alcheimera slimības ārstēšanai, šīs stieples parasti tiek savienotas ar smadzenēm. Saskaņā ar Johns Hopkins Medicine teikto, "forniks ir smadzeņu ceļš, kas palīdz informēt hipokampu , smadzeņu daļu, kurā sāk mācīties, un atmiņas , un šķiet, ka rodas agrākie Alcheimera simptomi ."
Kā darbojas dziļa smadzeņu stimulācija?
Ir vairākas teorijas par to, kāpēc tā darbojas, bet vēl nav galīgas atbildes. Parkinsona slimnīcā ir domājams pārtraukt un traucēt smadzeņu sabojāšanu.
Faktiski pētnieku izpratne par DBS ir tik ierobežota, ka iespēja to izmantot Alcheimera slimībai tika atklāta nejauši, kad DBS tika pārbaudīta uz vīrieti, kas bija morbidly aptaukošanās, kā veids, kā mēģināt kontrolēt viņa apetīti. Kad viņi testēja viņu ar stieples izvietojumu un elektriskiem impulsiem, viņš paziņoja par spilgtu atmiņu. Kad viņi izslēdza impulsus, atmiņa aizgāja, un, pagriežot stimulatoru, atmiņa atgriezās. Tas noveda pie izpratnes, ka varbūt ir veids, kā stimulēt smadzenes un atmiņām, kas tam piemīt.
Vai tas ir drošs?
DBS, šķiet, ir diezgan drošs. Lai gan smadzeņu operācijas doma izklausās ļoti riskanti, eksperti saka, ka šī procedūra faktiski nav tik invazīva, kā izklausās.
Ar smadzeņu operāciju vienmēr pastāv risks; Tomēr vairāk nekā 100 000 cilvēku visā pasaulē ar Parkinsona slimību ir saņēmuši DBS ar minimālām problēmām. Riski ietver infekciju, iekārtu darbības traucējumus, insults, akumulatoru bojājumus un stieples kustību.
Pētījums par dziļu smadzeņu stimulēšanu un Alcheimera slimību
I fāzes pētījumi
2010. gadā Neiroloģijas žurnāla Annals publicēja pētījumu, kurā izklāstīts Kanādas pirmais klīniskais pētījums ar sešiem cilvēkiem, kam diagnosticēta agrīna Alcheimera slimība. Katrā no tiem bija dziļi smadzeņu stimulators, kas ķirurģiski implantēts viņu smadzenēs un piedzīvoja 12 mēnešu nepārtrauktu elektrisko stimulāciju.
To kognitīvās darbības pārbaude 6 un 12 mēnešu laikā liecināja par uzlabojumiem vai mazāku paredzamo samazināšanos trijos no sešiem dalībniekiem.
Bez tam, pet recenzijas tika izmantotas, lai novērtētu smadzeņu glikozes vielmaiņu, kas ir smadzeņu spēja sadalīt cukuru smadzeņu degvielai un var būt arī rādītājs neironu darbības līmeņiem smadzenēs. Cilvēki ar Alcheimera slimību parasti laika gaitā pazemina glikozes metabolismu, bet šie seši pētījuma dalībnieki parādīja pieaugumu, kas saglabājās visā pētījumā. Interesanti, ka smadzeņu spēja samazināt cukuru Alcheimera slimībā ir izraisījusi dažus pētniekus, kuri izsauc Alcheimera " 3. tipa cukura diabētu ".
II fāzes pētījumi
II fāzes pētījumā, kurā piedalījās Johns Hopkins, 42 pacienti vecumā no 45 līdz 85 gadiem piedalījās DBS, lai novērotu Alcheimera slimību. Katrai no tām tika veikta implantācijas operācija DBS laikā no 2012. līdz 2014. gadam. Puse no viņiem bija aktivējusi stimulatorus pēc 2 nedēļām, un puse no viņiem bija ieslēgta pēc 12 mēnešiem. Tas bija dubultmaskēts pētījums, jo gan ārsti, gan pacienti nezināja, kad stimulatori tika aktivizēti.
Šajā pētījumā izziņa tika novērtēta, izmantojot vairākus testus, tostarp ADAS-Cog. 13. Cilvēka smadzeņu grebīna glikozes metabolisms tika mērīts arī dažādās smadzeņu zonās.
Šī pētījuma rezultāti bija interesanti, un ne vienmēr tas bija sagaidāms. Pēc 6 mēnešiem pēc stimulatora implantācijas smadzeņu glikozes vielmaiņa ievērojami palielinājās, bet 12 mēnešu laikā šie ieguvumi nebija ilgstoši. Turklāt novērota ar vecumu saistīta atšķirība atbildes reakcijā. Šie dalībnieki, kuri bija vecāki par 65 gadiem, pierādīja uzlabojumus kognitīvā funkcionēšanā un smadzeņu glikozes metabolismā. Tie, kas bija jaunāki par 65 gadiem, neuzrādīja ievērojamus uzlabojumus nevienā no šiem reģioniem. Pētnieki teorētiski apgalvoja, ka šis efekts, iespējams, bija saistīts ar dažkārt lielāku smadzeņu struktūras pasliktināšanos gados jaunākiem cilvēkiem ar Alcheimera slimību ( agrīnā sākuma Alcheimera slimība ), salīdzinot ar pacientiem ar novēlošanos Alcheimera slimību.
Kopsavilkums par DBS iedarbību uz smadzenēm
DBS iedarbība uz Alcheimera slimību tika pētīta, izmantojot šos I un II fāzes klīniskos pētījumus, taču informācija par to, kā tā ietekmē smadzenes, tika iegūta arī no tā lietošanas citos apstākļos, ieskaitot citus pētījumus un Parkinsona slimības ārstēšanu. Tika atrasts sekojošais efekts:
Uzlabota vispārējā izziņa: DBS pētījums cilvēkiem ar Alcheimera slimību izraisīja dažu dalībnieku uzlabotu izziņu, ko mēra ar vairākiem neiropsiholoģiskiem testiem . Šie testi mēra vairākus smadzeņu darbības aspektus, tostarp atmiņu, orientāciju , vārdu atpazīšanu un daudz ko citu.
Palielināts hipokampa tilpums. Kaut arī hipokampuss (daļa no smadzenēm, kas saistītas ar atmiņu) atrofē ar novecošanas klātbūtni un daudz svarīgāk Alcheimera slimībā, tika konstatēts, ka DBS palielina hipokampa daudzumu cilvēkiem ar Alcheimera slimību. Hipokampu apjoms ir saistīts ar atmiņas funkcionēšanu.
Palielināts smadzeņu glikozes metabolisms. Kā uzsvērts iepriekš, daži subjekti, kuri saņēma DBS, pierādīja glikozes metabolismu vairākās smadzeņu zonās.
Paraugu un mamiljēru ķermeņa palielināšanās: smadzenēs (kas abas ir saistītas ar atmiņas funkcionēšanu) sēnītes un mamulāri ir palielinājušies pēc DBS, pacientiem ar Alcheimera slimību.
Augstākie acetilholīna līmeņi: DBS ir arī pierādīts pētījumos, lai aktivizētu acetilholīna izdalīšanos. Acetilholīns palīdz pārsūtīt ziņojumus no vienas nervu šūnas uz otru mūsu smadzenēs.
Paaugstināta telpiskā atmiņa: pēc dziļas smadzeņu stimulēšanas uz žurku forniks, viņi demonstrēja uzlabotu telpisko atmiņu, spēju virzīties uz labirints. Lai gan pētījumi ar dzīvniekiem ne vienmēr tiek nodoti cilvēkiem, tie bieži sniedz ieskatu par eksperimentālo procedūru drošību un efektivitāti.
Samazināta verbālā gludība: dziļi smadzeņu stimulācija gadiem ilgi tiek lietota cilvēkiem ar Parkinsona slimībām ar ievērojami pozitīviem rezultātiem. Tomēr daži pētījumi ir atklājuši, ka dažās no šīm personām verbālā brīvība ir samazinājusies. Kaut arī daudzi pacienti ar Parkinsona slimībām uzskata, ka šis risks ir vērts ieguvums, ka viņiem ir nodrošināta dziļa smadzeņu stimulācija. to nevar tik viegli uzskatīt par vērtīgu risku cilvēkiem ar Alcheimera slimību.
Ētikas apsvērumi
Lai gan pētījumos ar cilvēkiem ir veikti vairāki pētījumi, daži pētnieki pieprasa papildu un paplašinātus pētījumus, izmantojot DBS dzīvniekiem, pirms turpināt vairāk pētījumu ar cilvēkiem. Viņi norāda, ka, lai gan DBS pētījuma dalībnieki ir pieredzējuši kādu kognitīvo uzlabojumu, pēc dažu smadzeņu stimulācijas dažās kognitīvajās zonās ir bijuši arī citi.
Šie pētnieki arī uzsver faktu, ka trūkst izpratnes par to, kā darbojas dziļi smadzeņu stimulācija; tādēļ viņi iesaka iegūt vairāk informācijas pirms klīnisko pētījumu paplašināšanas ar cilvēkiem.
Vārds no
Dziļa smadzeņu stimulācija ir labi izveidota kā piemērota ārstēšana Parkinsona slimībai; Tomēr, lai pētītu Alcheimera slimības ieguvumus, ir vajadzīgi vairāk pētījumu. DBS potenciāls izziņas uzlabošanai ir aizraujošs, jo īpaši tāpēc, ka mēs turpinām cīnīties, lai rastu efektīvu ārstēšanu Alcheimera slimniekiem.
> Avoti:
> Fagundes, VDC, Rieder, CRM, Nunes da Cruz, A, et al, Deep Brain stimulācijas biežums Subtalamic kodols ietekmē fonēmisko un rīcības brīvību Parkinsona slimību. Parkinsona slimība . 2016.
> Hescham S, Temel Y, Schipper S. et al., Fornix dziļi smadzeņu stimulācija izraisīja ilgtermiņa telpisko atmiņu neatkarīgi no hipokampa neirogēzes. Brain struktūra un funkcija. Marts 2017; 222 (2): 1069-1075.
> Johns Hopkins Medicīna. Johns Hopkins Surgeons Implants First Brain "Pacemaker" par Alcheimera slimību Amerikas Savienotajās Valstīs kā daļa no klīniskās izpētes, kas paredzēta, lai palēninātu atmiņas zudumu. 2012. gada decembris.
> Laxton AW, Tang-Wai DF, McAndrews MP, un citi. Neiroloģijas gadi. 2010 Oct; 68 (4): 521-34. I fāzes pētījums par dziļu smadzeņu stimulāciju atmiņas shēmām Alcheimera slimībā. Neiroloģijas gadi. 2010 Oct; 68 (4): 521-34.
> Lozano AM, Fosdick L, Chakravarty MM un citi, II fāzes pētījums Fornix Deep Brain stimulācijai vājā Alcheimera slimībā. Alcheimera slimības žurnāls. Septembris 6, 2016, 54 (2): 777-87.
> Ovadia D, Bottini G .. Deviālas smadzeņu stimulācijas neiroetiķu sekas degeneratīvos traucējumos. Pašreizējais viedoklis neiroloģijā. Decembris 2015, 28 (6): 598-603
> Viana JNM, Vickers JC, Cook MJ, Gilbert F, Atmiņas straumes: jaunākie sasniegumi, translācijas problēmas un ētiskie apsvērumi Fornix dziļo smadzeņu stimulācijas pētījumos Alcheimera slimībai. Novecošanās neirobioloģija. Augusts 2017: 56: 202-210.