Þessi heila málsmeðferð er oft notuð til að meðhöndla Parkinsonsveiki
Það hljómar eins og eitthvað frá framleiðendum Star Trek, en vísindamenn eru að sjá möguleika að koma fram með notkun djúpt heila örvunar fyrir fólk með væga Alzheimerssjúkdóma . Og í heimi þar sem lyf eru í boði en ávinningur er takmörkuð, er mikilvægt að halda áfram að þróa aðra meðferð til að meðhöndla og koma í veg fyrir Alzheimer.
Hvað er djúpt heilaörvun?
Deep Brain Stimulation (DBS) er aðferð þar sem rafskaut eru sett í heila og forritað til að gefa af sér lítil rafpúður til að örva heilastarfsemi.
DBS hefur verið notað í nokkur ár fyrir fólk með Parkinsonsveiki með verulegum árangri í að draga úr skjálftum og vöðvasamdrætti, auk þess að bæta líkamshita. Það er einnig rannsakað til að meðhöndla aðra sjúkdóma, svo sem þunglyndi og þráhyggju-þráhyggju .
Hvernig eru rafeindir settar í heilann?
Stutt svar: Heilaskurðaðgerð. Til þess að DBS sé mögulegt verður að setja vír í heilann. Neyðarskurðlæknir borar holur í höfuðkúpu sjúklingsins með því að nota staðdeyfilyf og þræðirnar snerta sig á mismunandi sviðum heilans. (Staðdeyfilyf, þegar sjúklingur er vakandi en svæði líkamans er numbed, má nota vegna þess að heilinn sjálft getur ekki fundið fyrir sársauka.)
Gangráði-eins vél er þá ígræddar undir svæfingu í brjósti mannsins þar sem það getur loksins skilað 130 litlum rafmagnsörvum á sekúndu við vírin og þar af leiðandi heilann. Þegar upphaflega ígrætt er örvunin slökkt. nokkrum dögum eða vikum eftir aðgerðina er örvunarbúnaðurinn kveiktur og byrjar að skila rafstraumunum í heilann.
Þegar þeir eru notaðir til að meðhöndla Alzheimerssjúkdóm eru þessar vír venjulega tengdir hnútinn í heilanum. Samkvæmt Johns Hopkins Medicine, "The Fornix er hjartsláttur til að koma upplýsingum í hippocampus , hluti heilans þar sem nám hefst og minningar eru gerðar og þar sem fyrstu einkenni Alzheimers virðast koma upp."
Hvernig virkar Deep Brain Stimulation?
Það eru nokkrar kenningar um hvers vegna það virkar, en það er engin áberandi svar ennþá. Í Parkinson er talið trufla og trufla gallaða hleypa heilans.
Í raun er skilningur vísindamanna á DBS svo takmarkaður að möguleikinn á því að nýta það fyrir Alzheimer var uppgötvað fyrir slysni þegar DBS var prófað á manni sem var sjúkdómur af offitu sem leið til að reyna að stjórna matarlystinni. Eins og þeir voru að prófa hann með vírplötur og rafhimnur, tilkynnti hann skær minni. Þegar þeir slökktu á hvatunum, fór minnið í burtu, og þegar þeir kveiktu á örvaranum aftur kom minnið aftur. Þetta leiddi til þess að kannski er leið til að örva heila og minningar sem það hefur.
Er það öruggt?
DBS virðist vera nokkuð öruggur. Þrátt fyrir að hugsun um heilaskurðaðgerð hljóti mjög áhættusöm, segja sérfræðingar að þessi aðferð sé í raun ekki eins ífarandi og það hljómar.
Það eru alltaf áhættu með heilaskurðaðgerð; Hins vegar hafa yfir 100.000 manns um allan heim með Parkinsonsveiki fengið DBS með lágmarks vandamálum. Áhætta felur í sér sýkingu, truflun búnaðar, heilablóðfall, rafhlaða bilun og hreyfingu vírsins.
Rannsóknir á djúpum heilaörvun og sjúkdóm Alzheimers
1. stigs rannsóknir
Árið 2010 birti Annales of Neurology Journal rannsóknir þar sem greint var frá fasa I klínískri rannsókn sem gerð var í Kanada, þar sem sex voru greindir með Alzheimerssjúkdóm. Þeir höfðu hvor djúpt heila örvunarfræðingur ígræðslu í hjartanu og upplifað 12 mánaða samfelldri örvun örvunar.
Prófun á vitsmunalegri starfsemi eftir 6 og 12 mánuði bendir til batnaðar eða minna en búist var við í þremur af sex þátttakendum.
Að auki voru PET skannar notaðar til að meta heila umbrot í glúkósa, sem er hæfileiki heila til að brjóta niður sykur fyrir eldsneyti heila og geta einnig verið vísbending um virkni magn taugafrumna í heilanum. Fólk með Alzheimer sýnir yfirleitt minnkun á umbrotum glúkósa með tímanum en þessar sex rannsóknaraðilar sýndu aukningu sem haldið var í rannsókninni. Athyglisvert er að minnkandi hæfni heilans til að brjóta niður sykur í Alzheimerssjúkdómi hefur valdið því að sumir vísindamenn kalla Alzheimers " tegund 3 sykursýki ".
II. Stigs rannsóknir
Í II. Stigs rannsókn í gegnum Johns Hopkins tóku 42 sjúklingar á aldrinum 45 til 85 þátt í DBS til að miða á Alzheimer sjúkdóminn. Þeir báðu hverja DBS aðgerð til innsetningar á milli 2012 og 2014. Helmingur þeirra hafði örvun þeirra kveikt eftir 2 vikur og helmingur þeirra hafði kveikt á eftir 12 mánuði. Þetta var tvíblind rannsókn, þar sem hvorki læknar né sjúklingar vissu hvenær örvunin var virk.
Viðurkenningin var metin í þessari rannsókn í gegnum margar prófanir, þar á meðal ADAS-Cog 13. Umbrot glúkósa í brjóstum voru einnig mældar á mismunandi svæðum í heilanum.
Niðurstöður rannsóknarinnar voru áhugaverðar og ekki endilega það sem búist var við. Um 6 mánuðum eftir ígræðslu örvunarinnar hafði umbrotsefni heilans aukist verulega, en þessi hagnaður var ekki viðvarandi eftir 12 mánuði. Auk þess var aldursbundin munur á viðbrögðum skráð. Þeir þátttakendur sem voru 65 ára og eldri sýndu framfarir í vitsmunalegum virkni og umbrotum glúkósa í heila. Þeir sem voru undir 65 ára aldri sýndu ekki marktækar umbætur á hvoru svæði. Rannsakendur sögðu að þessi áhrif gætu verið tengd við stundum meiri heilahrörnunarsjúkdóm hjá yngri fólki með Alzheimer ( Alzheimer snemma í upphafi ), samanborið við þá sem voru með Alzheimer í upphafi.
Yfirlit yfir DBS áhrif á heilann
Áhrif DBS á Alzheimer hafa verið rannsakaðar í þessum klínískum rannsóknum á fasa I og II, en upplýsingar um hvernig það hefur áhrif á heilann hefur einnig verið safnað frá notkun þess í öðrum stillingum, þ.mt aðrar rannsóknarrannsóknir og meðferð Parkinsonsveiki. Eftirfarandi áhrif hafa fundist:
Bætt heildarvitund: Rannsóknir á DBS hjá fólki með Alzheimer leiddu til betri skilnings fyrir suma þátttakenda, eins og mælt var með mörgum taugasálfræðilegum prófum . Þessar prófanir mæla nokkrar hliðar starfsemi heilans, þ.mt minni, stefnumörkun , orðstír og fleira.
Aukin hippocampus bindi: Á meðan hippocampus (hluti af heilanum sem tengist minni) raskar við nærveru öldrunar og meira verulega í Alzheimerssjúkdómi hefur DBS reynst auka magn hippocampus hjá einstaklingum með Alzheimer. Hippocampal bindi hefur verið í tengslum við minni starfsemi.
Aukin umbrot í heila glúkósa: Eins og bent var á hér að framan, sýndu sumir einstaklingar sem fengu DBS betri umbrot í glúkósa á mörgum sviðum heilans.
Aukið rúmmál stungulyfs og brjóstastofnana: Fornix og hjartalínur í heilanum (sem tengjast bæði minniháttar starfsemi) hafa sýnt aukið magn eftir DBS hjá þeim sem eru með Alzheimer.
Hærri asetýlkólínmagn: DBS hefur einnig verið sýnt fram í rannsóknum til að kalla fram losun acetýlkólíns. Acetylcholine hjálpar að flytja skilaboð frá einni taugafrumu til næsta í heila okkar.
Aukið staðbundið minni: Eftir djúp heilaörvun í rottum af rottum sýndu þau betri staðbundið minni í getu þeirra til að sigla völundarhús. Þó að dýrarannsóknir flytja ekki alltaf til manna, þá veitir þær okkur oft innsýn í öryggi og skilvirkni tilraunaverkefna.
Minnkuð munnleg flæði: Djúp heila örvun hefur verið notuð í mörg ár hjá fólki með Parkinsons með verulega jákvæðum árangri. Hins vegar hafa sumar rannsóknir komist að því að munnleg flæði hefur lækkað í sumum þessara einstaklinga. Þó að margir með Parkinsons finni að þessi hætta sé þess virði að njóta góðs af djúpum heila örvun. Það gæti ekki verið svo auðvelt að meta áhættu hjá þeim sem eru með Alzheimerssjúkdóm.
Ethical Dómgreind
Þó að margar rannsóknir hafi verið gerðar á mönnum, leita sumir vísindamenn til frekari og stækkaðrar rannsóknar með því að nota DBS í dýrum áður en rannsóknir á fólki eru haldið áfram. Þeir benda á að á meðan það hefur verið þátttakendur í DBS rannsóknum sem hafa upplifað einhverja vitræna umbætur, hafa einnig verið nokkur aðrir sem lækkuðu á einhverjum vitrænum sviðum eftir djúp heila örvun.
Þessir vísindamenn leggja einnig áherslu á það að skortur er á skilningi á því hversu djúpt heilaörvun virkar; Þannig mælum þeir með því að frekari upplýsingar séu aflað áður en klínískir rannsóknir eru gerðar með fólki.
Orð frá
Djúpt heila örvun hefur verið vel þekkt sem viðeigandi meðferð við Parkinsonsveiki; hins vegar er þörf á frekari rannsóknum til að greina ávinning sinn í Alzheimerssjúkdómi. Möguleiki DBS fyrir vitræna framför er spennandi, sérstaklega þar sem við höldum áfram að berjast við að finna árangursríka meðferð við Alzheimer.
> Heimildir:
> Fagundes, VDC, Rieder, CRM, Nunes da Cruz, A, et al. Djúpt hjartastuðullartíðni Subthalamic Nucleus hefur áhrif á fíkniefni og aðgerð. Fljótandi í Parkinsonsveiki. Parkinsons veiki . 2016.
> Hescham S, Temel Y, Schipper S. o.fl., Fornix djúpum heila örvun olli langtíma staðbundinni minni óháð hippocampal neurogenesis. Brain Uppbygging og virkni. 2017 Mar; 222 (2): 1069-1075.
> Johns Hopkins Medicine. Johns Hopkins skurðlæknar innræta fyrsti hjartanettinn "Pacemaker" fyrir Alzheimer-sjúkdóminn í Bandaríkjunum sem hluti af klínískri rannsókn sem er hannaður til að hægja á minnisleysi. Desember 2012.
> Laxton AW, Tang-Wai DF, McAndrews MP, o.fl. Annálum Neurology. 2010 okt; 68 (4): 521-34. Fasa I rannsókn á djúpum heila örvun hringrás minni í Alzheimerssjúkdómi. Annálum Neurology. 2010 okt; 68 (4): 521-34.
> Lozano AM, Fosdick L, Chakravarty MM, o.fl., II. Stigs rannsókn á fornix djúpum heilaörvun í sjúkdómum Alzheimers. Journal of Alzheimer's Disease. 2016 6. september; 54 (2): 777-87.
> Ovadia D, Bottini G .. Neuroethical áhrif af djúpum heila örvun í hrörnunartruflunum. Núverandi álit í taugafræði. 2015 Dec; 28 (6): 598-603
> Viana JNM, Vickers JC, Cook MJ, Gilbert F, straumar af minni: nýlegar framfarir, þýðingaráskoranir og siðferðileg atriði í djúpum heilaörvunarprófum við Alzheimerssjúkdóm. Neurobiology of Aging. 2017 ágúst; 56: 202-210.