Seda aju-protseduuri kasutatakse sageli Parkinsoni tõve raviks
See tundub midagi Star Treki tegijatelt, kuid teadlased näevad välja võimalused sügava aju stimulatsiooni kasutamisel inimestel, kellel on kerge Alzheimeri tõbi . Ja maailmas, kus ravimid on kättesaadavad, kuid kasu on piiratud, on hädavajalik Alzheimeri tõve raviks ja ennetamiseks alternatiivsete ravimeetodite edasiarendamine.
Mis on sügav aju stimuleerimine?
Deep Brain Stimulation (DBS) on protseduur, kus ained paigutatakse elektroodidesse ja programmeeritakse väikeste elektriliste impulsside eraldamiseks ajutegevuse stimuleerimiseks.
DBS-i on juba mitu aastat kasutatud Parkinsoni tõvega inimestel, kellel on märkimisväärne edu treemoride ja lihaste kontraktsioonide vähendamisel ning kehahoia parandamisel. Seda uuritakse ka muude haigusseisundite raviks, nagu depressioon ja obsessiiv-kompulsiivne häire .
Kuidas elektroodid paigutatakse ajutesse?
Lühike vastus: aju kirurgia. Et DBS oleks võimalik, tuleb traadid sisestada ajju. Kasutades kohalikku anesteesia , ravib neurokirurg südamepeas olevaid auke ja hoolikalt keermesõresid aju erinevates piirkondades. (Kohaliku anesteesia korral, kui patsient on ärkvel, kuid keha piirkond on tuimastatud, võib kasutada, sest aju ise ei tunne mingit valu).
Südamestimulaatori-sarnane masin implanteeritakse seejärel üldanesteesia alla inimese rinnusesse, kus see võib lõpuks tuua 130 juhtmest minimaalset elektrilist impulssi sekundis ja järelikult ka aju. Esialgu siirdatud, stimulaator on välja lülitatud; paar päeva või nädalat pärast operatsiooni on stimulaator sisse lülitatud ja hakkab ajule elektrimaskuseid edasi andma.
Kui kasutatakse Alzheimeri tõve ravimiseks, on need juhtmed tavaliselt aju külgnevad. Johns Hopkinsi meditsiini andmetel on "fornix ajurada, mis aitab kaasa teabe edastamisele hipokampusele , ajutine osa, kus õppimine algab ja mälestusi tehakse, ja Alzheimeri tõve esimesed sümptomid ilmnevad."
Kuidas sügav ajutine stimuleerimine toimib?
Selle põhjuseks on mitu teooriat, kuid veel pole lõplikku vastust. Parkinsoni tõve korral arvatakse, et ajukahjulik katkestamine katkestab ja häirib.
Tegelikult on teadlaste arusaam DBS-st nii piiratud, et selle võimaluse kasutamine Alzheimeri tõve jaoks avastati juhuslikult, kui DBS-i testiti meestel, kes olid haigestumatud rasvunud, et püüda oma isu kontrolli all hoida. Kuna nad katsid teda traadi paigutuse ja elektriliste impulssidega, teatas ta elavat mälestust. Kui nad impulsse välja lülitasid, läks mälu välja ja kui stimulaator jälle pöördus tagasi, pöördus see tagasi. See viis realiseerimiseni, et võibolla on olemas võimalus aju ja selle mälestuste stimuleerimiseks.
Kas see on ohutu?
DBS tundub olevat suhteliselt ohutu. Kuigi ajukirurgia mõtted kõlab väga riskantselt, ütlevad eksperdid, et see protseduur ei ole tegelikult nii invasiivne kui see kõlab.
Ajukirurgiaga kaasnevad alati riskid; Kuid üle 100 000 inimese kogu maailmas Parkinsoni tõvega on läbinud minimaalsete probleemidega DBS. Riskide hulka kuuluvad nakkused, seadmete rike, insult, aku rikked ja traadi liikumine.
Deep Brain Stimulation ja Alzheimeri tõve uurimine
I faasi uuringud
2010. aastal avaldas Neuroloogia ajakirja Annals avaldatud uuringud, milles kirjeldati Kanadas läbiviidud I faasi kliinilist uuringut, kuuele inimesele, kellel diagnoositi varajane Alzheimeri tõbi. Neil oli sügav ajude stimulaator, mis oli kirurgiliselt implanteeritud ajusse ja kestis 12 kuud pidevat elektrilist stimulatsiooni.
Kognitiivse funktsiooni testimine 6 ja 12 kuu jooksul näitas paranemist või vähem kui oodatud langust kolmes kuuest osalejast.
Peale selle kasutati PET-i skaneerimist, et hinnata peaaju glükooside ainevahetust, mis on aju võime ajukütuse suhkruid lõhkuda ja võib samuti osutuda aju neuronite aktiivsuse tasemele. Alzheimeri tõvega inimesed näitavad tavaliselt aja jooksul glükoosi ainevahetuse vähenemist, kuid need kuus uuringus osalejat näitasid kogu uuringu jooksul säilitatud kasvu. Huvitav on tõdeda, et aju lagunemine Alzheimeri tõve suhkru lõhkumiseks on põhjustanud mõned teadlased Alzheimeri " 3. tüüpi diabeedi " kutsumiseks.
II faasi uuringud
Johns Hopkinsi II faasi uuringus osales 42 patsiendil vanuses 45-85 aastat DBS-is Alzheimeri tõve sihtmärgiks. Igaüks neist läbis DBS-i kirurgia implanteerimiseks ajavahemikus 2012-2014. Pooltel oli nende stimulaatorid 2 nädala pärast sisse lülitatud ja pooled neist lülitati sisse 12 kuu pärast. See oli topeltpime uuring, kuna arstid ega patsiendid ei teadnud, millal stimulaatorid aktiveeriti.
Selles uuringus hinnati tunnet mitmete testidega, sealhulgas ADAS-Cogiga. 13. Tserebraalse glükoosi metabolismi mõõdeti ka erinevates ajupiirkondades.
Selle uuringu tulemused olid huvitavad ja mitte tingimata sellest, mida oodati. 6 kuu jooksul pärast stimulaatori siirdamist oli tserebraalse glükoosi ainevahetus märkimisväärselt suurenenud, kuid 12 kuu jooksul ei olnud see kasu püsinud. Lisaks täheldati vanusega seotud vastuse erinevust. Need üle 65-aastased osalejad näitasid kognitiivse funktsiooni paranemist ja aju glükoosisisese ainevahetuse arengut. Üle 65aastased inimesed ei näinud mõlemas piirkonnas märkimisväärset paranemist. Uurijad teatasid, et see mõju võis olla seotud Alzheimeri tõvega ( Alzheimeri tõvega ) nooremate inimeste ajutrakti mõnikord suurema ajukahjustusega võrreldes, võrreldes hilinenud Alzheimeri tõvega.
DBSi mõju ajju kohta
DBSi mõju Alzheimeri tõvele on uuritud I ja II faasi kliinilistes uuringutes, kuid selle kohta, kuidas see mõjutab aju, on kogutud ka selle kasutamisest muudes seadmetes, sealhulgas muudes uuringutes ja Parkinsoni tõve ravis. Leitud järgmised efektid:
Paranenud üldine tunnetus: Alzheimeri tõvega inimestel DBS-i uuringud tõid kaasa mõnede osalejate parema kognitsiooni, mida mõõdetakse mitme neuropsühholoogilise testiga . Need testid mõjutavad mitmeid aju toimimise aspekte, sealhulgas mälu, orientatsiooni , sõna tuvastamise ja palju muud.
Suurenenud hipokampuse maht: Kuigi hipokampus (mälu seostatud ajuosa) on atroofeerunud vananemisega ja oluliselt Alzheimeri tõvega, on DBS-i puhul suurenenud hüpokampuse maht Alzheimeri tõvega inimestel. Hippokampuse maht on korreleeritud mälu toimimisega.
Tserebraalne glükoosi metabolism. Nagu eespool märgitud, näitasid mõned DBS-i saanud subjektidel glükoosi metabolismi paranemist mitmes aju piirkonnas.
Mõningate ja mammillaarsete kehade suurenenud hulk: aju anküünised ja mammillarsed ained (mis mõlemad on seotud mälu toimimisega) on näidanud Alzheimeri tõvega patsientide DBS-i suurenenud mahtu.
Kõrgemad atsetüülkoliini tasemed: DBS-i on näidatud ka uuringutes, et käivitada atsetüülkoliini vabanemine. Atsetüülkoliin aitab edastada sõnumeid ühelt närvirakust teise oma ajusse.
Suurenenud ruumiline mälu: pärast sügavat ajude stimuleerimist rottide eesnäärmele näitasid nad paremat ruumilist mälu oma võimes liikuda labürindis. Kuigi loomkatsed ei anna alati inimestele üleandmist, annavad nad tihtipeale eksperthinnangute ohutuse ja tõhususe kohta ülevaate.
Verbaalse sujuvuse langus: sügavat ajude stimulatsiooni on aastaid kasutatud inimestel, kellel on oluliselt positiivsed tulemused Parkinsoni tõvega inimestel. Kuid mõned uuringud on leidnud, et mõnel neist inimestest on verbaalne sujuvus vähenenud. Kuigi paljud, kellel on Parkinsoni tõde, tunnevad, et see risk on kasulik, et neil on sügav aju stimulatsioon. seda ei saa Alzheimeri tõvega inimestele kergesti ohtu pidada.
Eetilised kaalutlused
Kuigi inimestel on läbi viidud mitu uuringut, kutsuvad mõned teadlased üles täiendavaid ja laiendatud uuringuid loomadel DBS-iga, enne kui jätkatakse inimestega rohkem teadusuuringuid. Nad tuletavad meelde, et kuigi DBS-i uurimisosalistel on olnud kognitiivset paranemist, on ka mõned teised, kes pärast sügava aju stimulatsiooni mõnes kognitiivses piirkonnas on loobunud.
Need teadlased rõhutavad ka asjaolu, et aju stimulatsiooni sügavuse mõistmiseks puudub mõistmine; seega soovitavad nad enne kliiniliste uuringute laiendamist inimestega saada rohkem teavet.
Sõna alguses
Aju aju stimulatsioon on hästi välja kujunenud Parkinsoni tõve kohaseks raviks; siiski on Alzheimeri tõvest kasu saamiseks vaja rohkem uurimusi. DBS-i potentsiaal kognitiivseks paranemiseks on põnev, eriti kuna me jätkame võitlust Alzheimeri tõve ravimiseks.
> Allikad:
> Fagundes, VDC, Rieder, CRM, Nunes da Cruz, A, et al., Sublemaalse tuumast pärineva südamega aju stimulatsiooni sagedus mõjutab foneetilist ja tegevusvabadust parkinsonismi haiguses. Parkinsoni tõbi . 2016.
> Hescham S, Temel Y, Schipper S. et al., Fornixi sügav aju stimulatsioon põhjustas pikaajalist ruumilist mälu, mis ei sõltu hipokampuse neurogeneesist. Aju struktuur ja funktsioon. 2017 Mar; 222 (2): 1069-1075.
> Johns Hopkinsi meditsiin. Johns Hopkinsi kirurgid Ameerika Ühendriikides Alzheimeri tõve esmase aju südametemperatuuriga südamehaiguste implanteerimiseks osana kliinilisest uuringust, mis on kavandatud aeglase mälu kadu. Detsember 2012.
> Laxton AW, Tang-Wai DF, McAndrews MP jt Neuroloogia aastaarved. 2010 okt; 68 (4): 521-34. Alzheimeri tõve mäluahelate sügava aju stimulatsiooni faasi I uuring. Neuroloogia aastaarved. 2010 okt; 68 (4): 521-34.
> Lozano AM, Fosdick L, Chakravarty MM jt, II faasi kerge Alzheimeri tõvega Fornix Deep Brain Stimulation uuring. Alzheimeri tõve ajakiri. 2016 september 6; 54 (2): 777-87.
> Ovadia D, Bottini G .. Degaeratiivsete häirete sügava aju stimulatsiooni neuroeetilised tagajärjed. Praegune arvamus neuroloogias. 2015 Dets. 28 (6): 598-603
> Viana JNM, Vickers JC, Cook MJ, Gilbert F, Mälu ajastus: hiljutised edusammud, translatsiooniprobleemid ja eetilised kaalutlused Alzheimeri tõve sügavate aju-aju stimulatsiooni fornix-uuringutes. Vananemise neurobioloogia. Aug. 2017, 56: 202-210.