Sadržaj
- Što je duboka stimulacija mozga?
- Kako se elektrode postavljaju u mozak?
- Kako djeluje duboka stimulacija mozga?
- Da li je sigurno?
- Istraživanje duboke stimulacije mozga i Alzheimerove bolesti
- Sažetak utjecaja DBS-a na mozak
- Etička razmatranja
Što je duboka stimulacija mozga?
Dubinska stimulacija mozga (DBS) je postupak u kojem se elektrode postavljaju u mozak i programiraju da daju male električne impulse kako bi stimulirali moždanu aktivnost.
DBS se već nekoliko godina koristi za ljude s Parkinsonovom bolešću sa značajnim uspjehom u smanjenju podrhtavanja i kontrakcija mišića, kao i u poboljšanju držanja tijela. Također se istražuje za liječenje drugih medicinskih stanja, poput depresije i opsesivno-kompulzivnog poremećaja.
Kako se elektrode postavljaju u mozak?
Kratki odgovor: operacija mozga. Da bi DBS bio moguć, žice se moraju umetnuti u mozak. Koristeći lokalnu anesteziju, neurokirurg buši rupe na lubanji pacijenta i pažljivo uvlači žice u različita područja mozga. (Može se koristiti lokalna anestezija, kada je pacijent budan, ali područje tijela utrne, jer mozak sam ne može osjetiti bol.)
Aparat nalik na pejsmejker ugrađuje se u općoj anesteziji u prsa osobe gdje na kraju može dostaviti 130 minijaturnih električnih impulsa u žicu i, shodno tome, u mozak. Kada se inicijalno implantira, stimulator se isključuje; nekoliko dana ili tjedana nakon operacije, stimulator se uključuje i počinje isporučivati električne impulse u mozak.
Kada se koriste za liječenje Alzheimerove bolesti, te su žice obično povezane s forniksom u mozgu. Prema Johns Hopkins Medicine, "forniks je moždani put koji je važan za donošenje informacija u hipokampus, dio mozga u kojem započinje učenje i stvaraju se uspomene i gdje se pojavljuju najraniji simptomi Alzheimerove bolesti."
Kako djeluje duboka stimulacija mozga?
Postoji nekoliko teorija zašto to djeluje, ali još nema konačnog odgovora. Smatra se da kod Parkinsonove bolesti prekida i ometa neispravno pucanje mozga.
Zapravo, razumijevanje DBS-a istraživača toliko je ograničeno da je mogućnost njegove upotrebe za Alzheimerovu bolest otkrivena slučajno kada je DBS testiran na muškarcu koji je bio pretilo gojazan kao način da pokuša kontrolirati svoj apetit. Dok su ga ispitivali s postavljanjem žice i električnim impulsima, izvijestio je živo sjećanje. Kad su isključili impulse, sjećanje je nestalo, a kad su ponovno uključili stimulator, sjećanje se vratilo. To je dovelo do spoznaje da možda postoji način za stimuliranje mozga i uspomena koje on drži.
Da li je sigurno?
Čini se da je DBS prilično siguran. Iako pomisao na operaciju mozga zvuči vrlo rizično, stručnjaci kažu da ovaj postupak zapravo nije toliko invazivan koliko zvuči. Rizici s operacijom mozga uvijek postoje; međutim, preko 100 000 ljudi diljem svijeta s Parkinsonovom bolesti podvrglo se DBS-u s minimalnim problemima. Rizici uključuju infekciju, kvar opreme, moždani udar, kvar baterije i pomicanje žice.
Istraživanje duboke stimulacije mozga i Alzheimerove bolesti
Faza I Istraživanje
2010. godine časopis Annals of Neurology objavio je istraživanje u kojem se ocrtava kliničko ispitivanje faze I provedeno u Kanadi sa šest osoba kojima je dijagnosticirana rana Alzheimerova bolest. Svaki od njih imao je duboki moždani stimulator koji im je kirurški ugrađen u mozak i doživio je 12 mjeseci neprekidne električne stimulacije.Testiranje njihovog kognitivnog funkcioniranja sa 6 i 12 mjeseci ukazalo je na poboljšanje ili pad manje od očekivanog kod tri od šest sudionika.
Uz to, PET skenovi korišteni su za procjenu cerebralnog metabolizma glukoze, što je sposobnost mozga da razgrađuje šećere za moždano gorivo, a također može biti pokazatelj razine aktivnosti neurona u mozgu. Osobe oboljele od Alzheimerove bolesti obično pokazuju smanjenje metabolizma glukoze s vremenom, ali ovih šest sudionika istraživanja pokazalo je porast koji se zadržao tijekom studije. Zanimljivo je da je opadajuća sposobnost mozga da razgrađuje šećer kod Alzheimerove bolesti uzrokovala da su neki istraživači Alzheimerovu bolest nazvali "dijabetesom tipa 3".
Faza II istraživanja
U studiji faze II koju je proveo Johns Hopkins, 42 pacijenta u dobi od 45 do 85 godina sudjelovala su u DBS-u kako bi ciljala svoju Alzheimerovu bolest. Svaki od njih podvrgnut je operaciji DBS radi implantacije između 2012. i 2014. Polovici su stimulatori bili uključeni nakon 2 tjedna, a polovici nakon 12 mjeseci. Bila je ovo dvostruko slijepa studija, jer ni liječnici ni pacijenti nisu znali kada su stimulatori aktivirani.
U ovom istraživanju spoznaja je procijenjena višestrukim testovima, uključujući ADAS-Cog 13. Metabolizam cerebralne glukoze također je mjeren u različitim područjima mozga.
Rezultati ove studije bili su zanimljivi i ne nužno ono što se očekivalo. Šest mjeseci nakon implantacije stimulatora, cerebralni metabolizam glukoze značajno se povećao, ali ti dobici nisu zadržani u 12 mjeseci. Uz to, zabilježena je dobna razlika u odgovoru. Oni sudionici koji su bili stariji od 65 godina pokazali su poboljšanja u kognitivnom funkcioniranju i u cerebralnom metabolizmu glukoze. Oni koji su bili mlađi od 65 godina nisu pokazali značajna poboljšanja ni na jednom području. Istraživači su teoretizirali da je ovaj učinak možda povezan s ponekad većim pogoršanjem strukture mozga kod mlađih osoba s Alzheimerovom bolešću (rani početak Alzheimerove bolesti), u usporedbi s onima s kasnim početkom Alzheimerove bolesti.
Sažetak utjecaja DBS-a na mozak
Učinci DBS-a na Alzheimerovu bolest proučavani su kroz ova klinička ispitivanja faze I i faze II, ali informacije o tome kako utječe na mozak prikupljene su i iz njegove primjene u drugim okruženjima, uključujući druga istraživanja i liječenje Parkinsonove bolesti. Pronađeni su sljedeći učinci:
Poboljšana cjelokupna spoznaja:Istraživanje DBS-a kod osoba s Alzheimerovom bolesti rezultiralo je poboljšanom spoznajom nekih sudionika, mjereno višestrukim neuropsihološkim testovima. Ovi testovi mjere nekoliko aspekata funkcioniranja mozga, uključujući pamćenje, orijentaciju, prepoznavanje riječi i još mnogo toga.
Povećani volumen hipokampusa:Dok hipokampus (dio mozga povezan s pamćenjem) atrofira s prisutnošću starenja i još značajnije kod Alzheimerove bolesti, utvrđeno je da DBS povećava volumen hipokampusa kod osoba s Alzheimerovom bolešću. Volumen hipokampusa povezan je s funkcioniranjem memorije.
Povećani metabolizam glukoze u mozgu:Kao što je gore istaknuto, neki ispitanici koji su primili DBS pokazali su poboljšani metabolizam glukoze u više područja mozga.
Povećani volumen tijela forniksa i sisara:Tijela forniksa i sisavca u mozgu (koja su oba povezana s funkcioniranjem memorije) pokazala su povećani volumen nakon DBS-a u onih s Alzheimerovom bolešću.
Više razine acetilkolina:DBS je također prikazan u istraživanjima da pokreće oslobađanje acetilkolina. Acetilkolin pomaže u prenošenju poruka s jedne živčane stanice na drugu u našem mozgu.
Povećana prostorna memorija:Nakon duboke stimulacije mozga u fornix štakora, pokazali su poboljšanu prostornu memoriju u svojoj sposobnosti da se kreću labirintom. Iako se studije na životinjama ne prenose uvijek na ljude, često nam pružaju uvid u sigurnost i učinkovitost eksperimentalnih postupaka.
Smanjena verbalna tečnost:Duboka stimulacija mozga već se godinama koristi kod osoba oboljelih od Parkinsonove bolesti sa značajno pozitivnim rezultatima. Međutim, neka istraživanja otkrila su da je govorna tečnost kod nekih od tih osoba opala. Iako mnogi s Parkinsonovom bolesti smatraju da je ovaj rizik vrijedan koristi koju im pruža duboka stimulacija mozga. to se možda ne bi moglo smatrati vrijednim rizikom za one koji boluju od Alzheimerove bolesti.
Etička razmatranja
Iako je provedeno više studija na ljudima, neki istraživači pozivaju na dodatna i proširena istraživanja koja koriste DBS na životinjama prije nego što nastave s više istraživanja s ljudima. Ističu da, iako je bilo sudionika DBS istraživanja koji su doživjeli određena kognitivna poboljšanja, bilo je i nekoliko drugih koji su odbili u nekim kognitivnim područjima nakon duboke stimulacije mozga.
Ovi istraživači također ističu činjenicu da postoji nedostatak razumijevanja kako djeluje duboka stimulacija mozga; stoga preporučuju prikupljanje više informacija prije proširivanja kliničkih ispitivanja s ljudima.
Riječ iz vrlo dobrog
Duboka stimulacija mozga dobro je uspostavljena kao odgovarajući tretman za Parkinsonovu bolest; međutim, potrebno je više istraživanja kako bi se utvrdile njegove koristi od Alzheimerove bolesti. Potencijal DBS-a za kognitivno poboljšanje je uzbudljiv, pogotovo jer se i dalje borimo za pronalaženje učinkovitog liječenja za Alzheimerovu bolest.
- Udio
- Flip
- Tekst