Conţinut
- Ce este stimularea creierului profund?
- Cum sunt plasați electrozii în creier?
- Cum funcționează stimularea creierului profund?
- Este sigur?
- Cercetări privind stimularea creierului profund și boala Alzheimer
- Rezumatul efectelor DBS asupra creierului
- Considerații etice
Ce este stimularea creierului profund?
Stimularea cerebrală profundă (DBS) este o procedură în care electrozii sunt așezați în interiorul creierului și programați pentru a emite mici impulsuri electrice pentru a stimula activitatea creierului.
DBS a fost utilizat de câțiva ani pentru persoanele cu boala Parkinson, cu un succes considerabil în reducerea tremurăturilor și contracțiilor musculare, precum și în îmbunătățirea posturii. De asemenea, este cercetat pentru a trata alte afecțiuni medicale, cum ar fi depresia și tulburarea obsesiv-compulsivă.
Cum sunt plasați electrozii în creier?
Răspunsul scurt: chirurgia creierului. Pentru ca DBS să fie posibil, firele trebuie inserate în creier. Folosind anestezia locală, un neurochirurg face găuri în craniul pacientului și introduce cu grijă firele în diferite zone ale creierului. (Anestezia locală, când un pacient este treaz, dar o zonă a corpului este amorțită, poate fi utilizată deoarece creierul însuși nu poate simți nicio durere.)
O mașină asemănătoare stimulatorului cardiac este apoi implantată sub anestezie generală în pieptul persoanei unde poate livra în cele din urmă 130 de impulsuri electrice miniaturale pe secundă către fire și, în consecință, către creier. Când este implantat inițial, stimulatorul este oprit; la câteva zile sau săptămâni după operație, stimulatorul este pornit și începe să livreze impulsurile electrice către creier.
Atunci când sunt utilizate pentru a trata boala Alzheimer, aceste fire sunt de obicei conectate la fornixul din creier. Potrivit Johns Hopkins Medicine, „fornixul este o cale cerebrală instrumentală în aducerea informațiilor către hipocamp, porțiunea creierului unde începe învățarea și se fac amintiri și unde par să apară primele simptome ale Alzheimerului”.
Cum funcționează stimularea creierului profund?
Există mai multe teorii cu privire la motivul pentru care funcționează, dar nu există încă un răspuns concludent. În Parkinson, se crede că întrerupe și perturba declanșarea defectuoasă a creierului.
De fapt, înțelegerea cercetătorilor despre DBS este atât de limitată, încât posibilitatea utilizării acesteia pentru Alzheimer a fost descoperită accidental când DBS a fost testat pe un bărbat care era obez morbid ca o modalitate de a încerca să-și controleze apetitul. În timp ce îl testau cu plasarea firului și impulsurile electrice, el a raportat o amintire vie. Când au oprit impulsurile, memoria a dispărut, iar când au repornit stimulatorul, memoria s-a întors. Acest lucru a dus la realizarea că poate există o modalitate de a stimula creierul și amintirile pe care le deține.
Este sigur?
DBS pare a fi destul de sigur. Deși gândul chirurgiei cerebrale pare foarte riscant, experții spun că această procedură nu este de fapt atât de invazivă pe cât pare. Există întotdeauna riscuri cu operația pe creier; cu toate acestea, peste 100.000 de persoane din întreaga lume cu boala Parkinson au suferit DBS cu probleme minime. Riscurile includ infecția, funcționarea defectuoasă a echipamentului, cursa, defectarea bateriei și mișcarea firului.
Cercetări privind stimularea creierului profund și boala Alzheimer
Faza I de cercetare
În 2010, revista Annals of Neurology a publicat cercetări care subliniază un studiu clinic de fază I efectuat în Canada cu șase persoane diagnosticate cu boala Alzheimer timpurie. Fiecare a avut un stimulator profund al creierului implantat chirurgical în creier și a experimentat 12 luni de stimulare electrică continuă.Testarea funcționării lor cognitive la 6 și 12 luni a indicat o îmbunătățire sau un declin mai puțin decât se aștepta la trei dintre cei șase participanți.
În plus, scanările PET au fost folosite pentru a evalua metabolismul glucozei cerebrale, care este capacitatea creierului de a descompune zaharurile pentru combustibilul creierului și poate fi, de asemenea, un indicator al nivelurilor de activitate ale neuronilor din creier. Persoanele cu Alzheimer prezintă de obicei o scădere a metabolismului glucozei în timp, dar acești șase participanți la cercetare au arătat o creștere care a fost menținută pe tot parcursul studiului. Interesant este faptul că scăderea capacității creierului de a descompune zahărul în boala Alzheimer a determinat unii cercetători să numească Alzheimer „diabetul de tip 3”.
Faza II Cercetare
Într-un studiu de fază II prin Johns Hopkins, 42 de pacienți cu vârste cuprinse între 45 și 85 de ani au participat la DBS pentru a viza boala Alzheimer. Fiecare a fost supus unei intervenții chirurgicale DBS pentru implantare între 2012 și 2014. Jumătate dintre aceștia au avut stimulatoarele pornite după 2 săptămâni, iar jumătate dintre aceștia au pornit după 12 luni. Acesta a fost un studiu dublu orb, deoarece nici medicii și nici pacienții nu știau când au fost activate stimulatoarele.
Cognitia a fost evaluată în acest studiu prin teste multiple, inclusiv ADAS-Cog 13. Metabolismul glucozei cerebrale a fost, de asemenea, măsurat în diferite zone ale creierului.
Rezultatele acestui studiu au fost interesante și nu neapărat cele așteptate. La 6 luni după implantarea stimulatorului, metabolismul glucozei cerebrale a crescut semnificativ, dar aceste câștiguri nu au fost susținute la 12 luni. În plus, a fost observată o diferență de răspuns legată de vârstă. Acei participanți care au depășit vârsta de 65 de ani au demonstrat îmbunătățiri în funcționarea cognitivă și în metabolismul glucozei cerebrale. Cei care aveau sub 65 de ani nu au prezentat îmbunătățiri semnificative în niciunul dintre domenii. Cercetătorii au teorizat că acest efect ar fi putut fi legat de deteriorarea uneori mai mare a structurii creierului la persoanele mai tinere cu Alzheimer (Alzheimer cu debut precoce), în comparație cu cei cu Alzheimer cu debut tardiv.
Rezumatul efectelor DBS asupra creierului
Efectele DBS asupra Alzheimer au fost studiate prin aceste studii clinice de fază I și faza II, dar informații despre modul în care afectează creierul au fost, de asemenea, colectate din utilizarea sa în alte setări, inclusiv în alte studii de cercetare și în tratarea bolii Parkinson. Au fost găsite următoarele efecte:
Cunoaștere generală îmbunătățită:Cercetările privind DBS la persoanele cu Alzheimer au dus la îmbunătățirea cunoașterii pentru unii dintre participanți, măsurată prin teste neuropsihologice multiple. Aceste teste măsoară mai multe aspecte ale funcționării creierului, inclusiv memoria, orientarea, recunoașterea cuvintelor și multe altele.
Creșterea volumului hipocampului:În timp ce hipocampul (o parte a creierului asociată cu memoria) se atrofiază cu prezența îmbătrânirii și mai semnificativ în boala Alzheimer, sa constatat că DBS crește volumul hipocampului la persoanele cu Alzheimer. Volumul hipocampic a fost corelat cu funcționarea memoriei.
Creșterea metabolismului glucozei cerebrale:După cum sa evidențiat mai sus, unii subiecți care au primit DBS au demonstrat îmbunătățirea metabolismului glucozei în mai multe zone ale creierului.
Volumul crescut de fornix și corpuri mamilare:Fornixul și corpurile mamilare din creier (care sunt ambele legate de funcționarea memoriei) au demonstrat un volum crescut după DBS la cei cu Alzheimer.
Niveluri mai ridicate de acetilcolină:DBS a fost, de asemenea, demonstrat în cercetare pentru a declanșa eliberarea de acetilcolină. Acetilcolina ajută la transferul mesajelor de la o celulă nervoasă la alta din creierul nostru.
Memorie spațială mărită:După stimularea profundă a creierului către fornixul șobolanilor, aceștia au demonstrat o memorie spațială îmbunătățită în capacitatea lor de a naviga într-un labirint. În timp ce studiile pe animale nu se transferă întotdeauna la oameni, ele ne oferă adesea informații despre siguranța și eficacitatea procedurilor experimentale.
Scăderea fluenței verbale:Stimularea profundă a creierului a fost utilizată de ani de zile la persoanele cu Parkinson, cu rezultate semnificativ pozitive. Cu toate acestea, unele cercetări au descoperit că fluența verbală a scăzut la unii dintre acești indivizi. În timp ce mulți cu Parkinson consideră că acest risc merită beneficiul pe care îl oferă stimularea creierului profund. s-ar putea să nu fie considerat atât de ușor un risc util la cei cu boală Alzheimer.
Considerații etice
Deși au existat mai multe studii efectuate la oameni, unii cercetători solicită studii suplimentare și extinse folosind DBS la animale înainte de a continua mai multe cercetări cu oamenii. Ei subliniază că, deși au existat participanți la cercetarea DBS care au experimentat o anumită îmbunătățire cognitivă, au existat și câțiva alții care au scăzut în unele zone cognitive după stimularea profundă a creierului.
Acești cercetători evidențiază, de asemenea, faptul că există o lipsă de înțelegere a modului în care funcționează stimularea creierului profund; astfel, ei recomandă obținerea mai multor informații înainte de extinderea studiilor clinice cu oameni.
Un cuvânt de la Verywell
Stimularea profundă a creierului a fost bine stabilită ca tratament adecvat pentru boala Parkinson; cu toate acestea, sunt necesare mai multe cercetări pentru a discerne beneficiile sale în boala Alzheimer. Potențialul DBS pentru îmbunătățirea cognitivă este interesant, mai ales că continuăm să ne luptăm pentru a găsi un tratament eficient pentru Alzheimer.
- Acțiune
- Flip
- Text