Тази мозъчна процедура често се използва за лечение на болестта на Паркинсон
Това звучи като нещо от създателите на "Стар Трек", но изследователите виждат възможности да се появят с помощта на дълбока мозъчна стимулация за хора, които имат лека болест на Алцхаймер . И в един свят, в който лекарствата са на разположение, но ползите са ограничени, е от решаващо значение да продължим да развиваме алтернативни терапии за лечение и профилактика на болестта на Алцхаймер.
Какво представлява дълбоката стимулация на мозъка?
Дълбоката стимулация на мозъка (DBS) е процедура, при която електродите се поставят в мозъка и се програмират да отделят малки електрически импулси за стимулиране на мозъчната активност.
DBS се използва от няколко години при хора с болестта на Паркинсон със значителен успех в намаляването на треморите и мускулните контракции, както и подобряване на позата. Също така се проучва за лечение на други медицински състояния, като депресия и обсесивно-компулсивно разстройство .
Как се поставят електродите в мозъка?
Краткият отговор: операция на мозъка. За да е възможно DBS, проводниците трябва да бъдат вкарани в мозъка. Използвайки локална анестезия , неврохирургът пробива дупки в черепа на пациента и внимателно прокарва жици в различни области на мозъка. (Локалната анестезия, когато пациентът е буден, но област от тялото е помрачена, може да се използва, защото самият мозък не може да почувства никаква болка.)
След това машината, подобна на пейсмейкър, се имплантира под обща анестезия в гръдния кош на лицето, където евентуално може да предаде 130 миниатюрни електрически импулси на секунда към жиците и впоследствие към мозъка. При първоначално имплантиране стимулаторът е изключен; няколко дни или седмици след операцията, стимулаторът се включва и започва да доставя електрическите импулси на мозъка.
Когато се използват за лечение на болестта на Алцхаймер, тези проводници обикновено се свързват с форникс в мозъка. По думите на Джонс Хопкинс медицина "измислицата е мозъчна пътека, която е инструмент за довеждане на информацията до хипокампуса , частта от мозъка, където започва обучението и се правят спомени , и където се появяват най-ранните симптоми на болестта на Алцхаймер".
Как действа дълбоката стимулация на мозъка?
Има няколко теории за това защо тя работи, но все още няма убедителни отговори. В Паркинсон се смята, че прекъсва и нарушава неправилното изстрелване на мозъка.
Всъщност, разбирането на изследователите за DBS е толкова ограничено, че възможността да се използва за болестта на Алцхаймер беше открита случайно, когато DBS беше тестван на човек, който е заболял със затлъстяване, за да се опита да контролира апетита си. Тъй като те го изпитваха с инсталацията на жици и електрическите импулси, той докладваше жива памет. Когато изключиха импулсите, паметта изчезна и когато отново включиха стимулатора, паметта се върна. Това доведе до осъзнаването, че може би има начин да се стимулира мозъкът и спомените, които притежава.
Безопасно ли е?
DBS изглежда доста безопасно. Въпреки че мисълта за мозъчна операция звучи много рисковано, експертите казват, че тази процедура всъщност не е толкова инвазивна, колкото звучи.
Винаги има рискове с мозъчна хирургия; Въпреки това, над 100 000 души по света с болестта на Паркинсон са претърпели DBS с минимални проблеми. Рисковете включват инфекция, неизправност на оборудването, удар, авария на батерията и движение на жицата.
Изследвания върху стимулирането на дълбокия мозък и болестта на Алцхаймер
Фаза I изследвания
През 2010 г. списание Annals of Neurology публикува проучване, очертаващо фаза І клинично изпитване, проведено в Канада, с шест души, диагностицирани с ранна болест на Алцхаймер. Всеки от тях имаше дълбок мозъчен стимулатор, хирургично имплантиран в мозъка им и преживял 12 месеца непрекъсната електрическа стимулация.
Тестването на тяхното когнитивно функциониране на 6 и 12 месеца показва подобрение или по-малко от очакваното намаляване на три от шестте участници.
Освен това PET изследвания са били използвани за оценка на метаболизма на мозъка в глюкозата, което е способността на мозъка да разгражда захари за мозъчно гориво и също може да бъде индикатор за нивата на активност на невроните в мозъка. Хората с болестта на Алцхаймер обикновено показват намаление на глюкозния метаболизъм с течение на времето, но тези шест изследователи показаха увеличение, което се поддържаше по време на цялото проучване. Интересното е, че намаляващата способност на мозъка да разгради захарта при болестта на Алцхаймер е причинила някои изследователи да нарекат " диабет тип 3 " на Алцхаймер.
Фаза II изследвания
В проучване във фаза II чрез Джон Хопкинс 42 пациенти на възраст от 45 до 85 години са участвали в ДБС, за да се насочат към болестта на Алцхаймер. Всеки от тях е подложен на DBS операция за имплантиране между 2012 и 2014 г. Половината от тях са имали стимулаторите си включен след 2 седмици, а половината от тях са го включили след 12 месеца. Това е двойно сляпо проучване, тъй като нито лекарите, нито пациентите знаят кога са активирани стимулаторите.
Познанието беше оценено в това проучване чрез множество тестове, включително ADAS-Cog 13. Метаболизмът на мозъчния глюкоза също беше измерен в различни области на мозъка.
Резултатите от това проучване бяха интересни, а не непременно очакваното. На 6 месеца след имплантирането на стимулатора, метаболизмът на мозъчния глюкоза се е увеличил значително, но тези печалби не са били поддържани на 12 месеца. Освен това е отбелязана разликата в отговора, свързана с възрастта. Участниците, които са над 65-годишна възраст, демонстрират подобрения в когнитивното функциониране и в метаболизма на глюкозата в мозъка. Тези, които са на възраст под 65 години, не показват значителни подобрения в нито една от двете области. Изследователите смятат, че този ефект може да е свързан с понякога по-голямо влошаване на мозъчната структура при по-младите хора с болестта на Алцхаймер ( ранно възпаление на Алцхаймер ), в сравнение с тези с късна поява на болестта на Алцхаймер.
Резюме на ефектите на DBS върху мозъка
Ефектите на DBS върху болестта на Алцхаймер са проучени чрез тези клинични изпитвания фаза I и фаза ІІ, но информация за това как тя засяга мозъка също е събрана от използването му в други условия, включително други проучвания и лечение на болестта на Паркинсон. Намерени са следните ефекти:
Подобрено цялостно познание: Изследванията на DBS при хора с болестта на Алцхаймер доведоха до подобрено познание за някои от участниците, измерено чрез множество невропсихологични тестове . Тези тестове измерват няколко аспекта на функционирането на мозъка, включително памет, ориентация , разпознаване на думи и др.
Повишен обем на хипокампуса: Докато хипокампусът (част от мозъка, свързан с паметта) се атрофира с наличие на стареене и по-значително при болестта на Алцхаймер, DBS е установено, че увеличава обема на хипокампуса при лица с болестта на Алцхаймер. Силата на хипокампала е корелирана с функционирането на паметта.
Повишен метаболизъм на глюкозата в мозъка: Както беше подчертано по-горе, някои пациенти, които са получили DBS, показват подобрен глюкозен метаболизъм в множество области на мозъка.
Увеличаване на обема на форникс и мамулаторни тела: Формиксът и мамуларните тела в мозъка (които са свързани с функционирането на паметта) са показали увеличен обем след DBS при тези с болестта на Алцхаймер.
По-високи нива на ацетилхолин: DBS също е показано в изследванията, за да се предизвика освобождаването на ацетилхолин. Ацетилхолинът помага за прехвърлянето на съобщения от една нервна клетка в друга в мозъка ни.
Повишена пространствена памет: След дълбока мозъчна стимулация до изражението на плъховете те демонстрираха подобрена пространствена памет в способността си да се движат в лабиринт. Докато проучванията върху животни не винаги се прехвърлят на хора, те често ни дават представа за безопасността и ефективността на експерименталните процедури.
Намалена словесна гладкост: Дълбоката мозъчна стимулация се използва от години при хора с Паркинсонова болест, които имат значително положителни резултати. Някои проучвания обаче установиха, че в някои от тези индивиди словесната флуктуация е намаляла. Докато много хора с болестта на Паркинсон смятат, че този риск си струва ползата, която им осигурява дълбоката мозъчна стимулация. може да не бъде толкова лесно да се счита за ценен риск за хората с болестта на Алцхаймер.
Етични съображения
Въпреки че са проведени многобройни проучвания при хора, някои изследователи призовават за допълнителни и разширени проучвания, използващи DBS при животни, преди да продължат повече изследвания с хора. Те посочват, че докато има изследователи на DBS, които са имали известно подобрение в познавателната способност, има и някои други, които са намалели в някои познавателни области след дълбока мозъчна стимулация.
Тези изследователи също така подчертават факта, че липсва разбиране за това как работи дълбоката мозъчна стимулация; По този начин те препоръчват да се получи повече информация преди разширяване на клиничните изпитвания с хора.
Словото от
Дълбоко стимулиране на мозъка е утвърдено като подходящо лечение за болестта на Паркинсон; обаче, са необходими повече изследвания за разграничаване на ползите от него при болестта на Алцхаймер. Потенциалът на DBS за когнитивно подобрение е вълнуващ, особено, тъй като продължаваме да се борим да намерим ефективно лечение на болестта на Алцхаймер.
> Източници:
> Fagundes, VDC, Rieder, CRM, Nunes da Cruz, A, et al., Честота на стимулиране на дълбокия мозък на субталамичния нуклеат засяга фонемичното и действието на Паркинсонова болест. Болестта на Паркинсон . 2016.
> Hescham S, Temel Y, Schipper S. et al, Fornix дълбоко мозъчно стимулиране индуцира дългосрочна пространствена памет, независимо от хипокампалната неврогенеза. Мозъчна структура и функция. 2017 Mar; 222 (2): 1069-1075.
> Джонс Хопкинс Медицина. Джонс Хопкинс Хирурзите имплантират първи мозъчен "пейсмейкър" за болестта на Алцхаймер в Съединените щати като част от клиничния опит, предназначен за бавна загуба на памет. Декември 2012 г.
> Laxton AW, Tang-Wai DF, McAndrews MP, et al. Annals of Neurology. 2010 Oct; 68 (4): 521-34. Проучване фаза I за дълбоко мозъчно стимулиране на схеми на паметта при болестта на Алцхаймер. Annals of Neurology. 2010 Oct; 68 (4): 521-34.
> Lozano AM, Fosdick L, Chakravarty MM и др., Фаза II Проучване на стимулирането на дълбокия мозък на Fornix при лека болест на Алцхаймер. Вестник на болестта на Алцхаймер. 2016 Sep 6; 54 (2): 777-87.
> Ovadia D, Bottini G .. Невроетични последици от дълбоката мозъчна стимулация при дегенеративни разстройства. Настоящо мнение в областта на неврологията. 2015 Dec; 28 (6): 598-603
> Viana JNM, Vickers JC, Cook MJ, Гилбърт Ф, Течения на паметта: скорошен напредък, транслационни предизвикателства и етични съображения в изследванията за дълбока мозъчна стимулация за болестта на Алцхаймер. Невробиология на стареенето. 2017 Aug; 56: 202-210.