Sisältö
- Mikä on syvä aivojen stimulaatio?
- Kuinka elektrodit sijoitetaan aivoihin?
- Kuinka aivojen syvästimulaatio toimii?
- Onko se turvallista?
- Aivojen syvän stimulaation ja Alzheimerin taudin tutkimus
- Yhteenveto DBS-vaikutuksista aivoihin
- Eettiset näkökohdat
Mikä on syvä aivojen stimulaatio?
Deep Brain Stimulation (DBS) on menetelmä, jossa elektrodit sijoitetaan aivojen sisään ja ohjelmoidaan antamaan pieniä sähköisiä pulsseja stimuloimaan aivojen toimintaa.
DBS: ää on käytetty useita vuosia Parkinsonin tautia sairastavilla ihmisillä huomattavan menestyksekkäästi vapinoiden ja lihasten supistusten vähentämisessä sekä asennon parantamisessa. Sitä tutkitaan myös muiden sairauksien, kuten masennuksen ja pakko-oireisen häiriön, hoitamiseksi.
Kuinka elektrodit sijoitetaan aivoihin?
Lyhyt vastaus: aivoleikkaus. Jotta DBS olisi mahdollista, johdot on työnnettävä aivoihin. Paikallispuudutuksessa neurokirurgi poraa reiät potilaan kalloon ja pujottaa johdot varovasti aivojen eri alueille. (Paikallispuudutusta, kun potilas on hereillä, mutta kehon alue on puutunut, voidaan käyttää, koska aivot itse eivät tunne kipua.)
Sydämentahdistimen kaltainen kone istutetaan sitten yleisanestesiassa henkilön rintaan, jossa se voi lopulta antaa 130 miniatyyrisähköimpulssia sekunnissa johtimiin ja siten aivoihin. Kun alun perin istutetaan, stimulaattori kytketään pois päältä; muutama päivä tai viikko leikkauksen jälkeen stimulaattori kytketään päälle ja alkaa välittää sähköisiä impulsseja aivoihin.
Kun niitä käytetään Alzheimerin taudin hoitoon, nämä johdot on tyypillisesti kytketty aivojen fornixiin. Johns Hopkinsin lääketieteen mukaan "fornix on aivoreitti, joka auttaa saamaan tietoa hippokampukseen, aivojen osaan, josta oppiminen alkaa ja muistoja tehdään, ja missä Alzheimerin taudin varhaisimmat oireet näyttävät esiintyvän".
Kuinka aivojen syvästimulaatio toimii?
On olemassa useita teorioita siitä, miksi se toimii, mutta lopullista vastausta ei ole vielä. Parkinsonin taudissa sen uskotaan häiritsevän ja häiritsevän aivojen virheellisen laukauksen.
Itse asiassa tutkijoiden käsitys DBS: stä on niin rajallinen, että mahdollisuus käyttää sitä Alzheimerin tautiin löydettiin vahingossa, kun DBS: ää testattiin miehellä, jolla oli sairas liikalihavuus keinona yrittää hallita ruokahaluaan. Kun he testasivat häntä langan sijoittelulla ja sähköimpulsseilla, hän kertoi elävästä muistista. Kun he sammuttivat impulssit, muisti meni pois, ja kun he käynnistivät stimulaattorin uudelleen, muisti palasi. Tämä johti oivallukseen, että ehkä on tapa stimuloida aivoja ja niiden muistoja.
Onko se turvallista?
DBS näyttää olevan melko turvallinen. Vaikka ajatus aivoleikkauksesta kuulostaa hyvin riskialttiilta, asiantuntijat sanovat, että tämä menettely ei todellakaan ole niin invasiivinen kuin miltä se kuulostaa. Aivoleikkauksissa on aina riskejä; Kuitenkin yli 100 000 Parkinsonin tautia sairastavaa ihmistä on kokenut DBS: n vähäisin ongelmin. Riskejä ovat infektiot, laitteiden toimintahäiriöt, aivohalvaus, paristoviat ja langan liike.
Aivojen syvän stimulaation ja Alzheimerin taudin tutkimus
Vaihe I Tutkimus
Vuonna 2010 Annals of Neurology -lehti julkaisi tutkimuksen, jossa hahmoteltiin ensimmäisen vaiheen kliininen tutkimus Kanadassa, jossa kuusi ihmistä diagnosoitiin varhaisella Alzheimerin taudilla. Heillä kaikilla oli aivojen syvästimulaattori kirurgisesti istutettu aivoihinsa ja he kokivat 12 kuukauden jatkuvan sähköstimulaation.Heidän kognitiivisen toimintansa testaaminen 6 ja 12 kuukauden kohdalla osoitti parannusta tai odotettua vähemmän heikkenemistä kolmessa kuudesta osallistujasta.
Lisäksi PET-skannauksia käytettiin aivojen glukoosimetabolian arviointiin, mikä on aivojen kyky hajottaa sokereita aivopolttoaineeksi ja voi myös olla indikaattori aivojen neuronien aktiivisuustasoista. Alzheimerin tautia sairastavilla ihmisillä on tyypillisesti glukoosimetabolian lasku ajan myötä, mutta nämä kuusi tutkimuksen osallistujaa osoittivat kasvua, joka säilyi koko tutkimuksen ajan. Mielenkiintoista on, että aivojen heikentynyt kyky hajottaa sokeria Alzheimerin taudissa on saanut jotkut tutkijat kutsumaan Alzheimerin tautia "tyypin 3 diabetekseksi".
Vaihe II Tutkimus
Johns Hopkinsin välityksellä tehdyssä vaiheen II tutkimuksessa 42 45-85-vuotiasta potilasta osallistui DBS: ään kohdistaakseen Alzheimerin taudin. Heille kullekin tehtiin DBS-leikkaus implantoitavaksi vuosina 2012--2014. Puolet heistä stimulaattoreissa oli päällä kahden viikon kuluttua ja puolet heistä oli päällä 12 kuukauden kuluttua. Tämä oli kaksoissokkotutkimus, koska lääkärit ja potilaat eivät tienneet milloin stimulaattorit aktivoitiin.
Kognitio arvioitiin tässä tutkimuksessa useilla testeillä, mukaan lukien ADAS-Cog 13. Aivojen glukoosimetaboliaa mitattiin myös eri aivojen alueilla.
Tämän tutkimuksen tulokset olivat mielenkiintoisia eivätkä välttämättä odotettua. Kuuden kuukauden kuluttua stimulaattorin istuttamisesta aivojen glukoosimetabolia oli lisääntynyt merkittävästi, mutta nämä voitot eivät pysyneet yllä 12 kuukaudessa. Lisäksi havaittiin ikään liittyvä ero vasteessa. Yli 65-vuotiaat osallistujat osoittivat parannuksia kognitiivisessa toiminnassa ja aivojen glukoosimetaboliassa. Alle 65-vuotiaat eivät osoittaneet merkittäviä parannuksia kummallakaan alueella. Tutkijat teorioivat, että tämä vaikutus saattoi liittyä joskus suurempaan aivorakenteen heikkenemiseen nuoremmilla Alzheimerin tautia sairastavilla (varhaisessa Alzheimerin taudilla) verrattuna niihin, joilla oli myöhään alkanut Alzheimerin tauti.
Yhteenveto DBS-vaikutuksista aivoihin
DBS: n vaikutuksia Alzheimerin tautiin on tutkittu näiden vaiheen I ja II kliinisten tutkimusten kautta, mutta tietoa sen vaikutuksesta aivoihin on kerätty myös sen käytöstä muissa olosuhteissa, mukaan lukien muut tutkimukset ja Parkinsonin taudin hoito. Seuraavat vaikutukset on havaittu:
Parannettu yleinen kognitio:DBS: n tutkimus Alzheimerin tautia sairastavilla henkilöillä paransi joidenkin osallistujien kognitiota mitattuna useilla neuropsykologisilla testeillä. Nämä testit mittaavat useita aivojen toiminnan näkökohtia, mukaan lukien muisti, suunta, sanatunnistus ja paljon muuta.
Lisääntynyt hippokampuksen tilavuus:Vaikka hippokampus (osa muistiin liittyvää aivoja) surkastuu ikääntymisen myötä ja huomattavasti Alzheimerin taudissa, DBS: n on havaittu lisäävän hippokampuksen määrää henkilöillä, joilla on Alzheimerin tauti. Hippokampuksen tilavuus on korreloitu muistin toiminnan kanssa.
Lisääntynyt aivojen glukoosimetabolia:Kuten edellä korostettiin, jotkut DBS: ää saaneet henkilöt osoittivat parantunutta glukoosimetaboliaa useilla aivojen alueilla.
Fornix- ja mammillary-kappaleiden lisääntynyt tilavuus:Aivojen fornix- ja rintakehot (jotka molemmat liittyvät muistin toimintaan) ovat osoittaneet lisääntyneen tilavuuden DBS: n jälkeen niillä, joilla on Alzheimerin tauti.
Korkeammat asetyylikoliinipitoisuudet:DBS: n on myös osoitettu tutkimuksessa käynnistävän asetyylikoliinin vapautumisen. Asetyylikoliini auttaa siirtämään viestejä aivojemme hermosolusta toiseen.
Lisääntynyt paikkamuisti:Rotan eturauhaselle suoritetun syvän aivostimulaation jälkeen he osoittivat parantuneen tilamuistin kyvyssä navigoida sokkelossa. Vaikka eläintutkimukset eivät aina siirry ihmisille, ne tarjoavat usein oivalluksia kokeellisten toimenpiteiden turvallisuudesta ja tehokkuudesta.
Vähentynyt suullinen sujuvuus:Syvää aivostimulaatiota on käytetty vuosia Parkinsonin tautia sairastavilla ihmisillä, joilla on merkittävästi positiivisia tuloksia. Jotkut tutkimukset ovat kuitenkin havainneet, että suullinen sujuvuus on vähentynyt joillakin näistä henkilöistä. Vaikka monet Parkinsonin taudista kärsivät kokevat, että tämä riski on sen edun arvoinen, jonka syvä aivostimulaatio antaa heille. sitä ei ehkä niin helposti voida pitää kannattavana riskinä Alzheimerin tautia sairastavilla.
Eettiset näkökohdat
Vaikka ihmisillä on tehty useita tutkimuksia, jotkut tutkijat vaativat lisä- ja laajennettuja tutkimuksia, joissa käytetään DBS: ää eläimillä, ennen kuin jatkavat lisätutkimuksia ihmisten kanssa. He huomauttavat, että vaikka on ollut DBS-tutkimukseen osallistuneita, jotka ovat kokeneet jonkin verran kognitiivista parannusta, on myös ollut muutamia muita, jotka vähenivät joillakin kognitiivisilla alueilla syvän aivostimulaation jälkeen.
Nämä tutkijat korostavat myös sitä, että ei ole ymmärrystä siitä, kuinka syvä aivojen stimulaatio toimii; Siksi he suosittelevat lisätietojen hankkimista ennen kliinisten tutkimusten laajentamista ihmisten kanssa.
Sana Verywelliltä
Syvä aivostimulaatio on vakiintunut sopivaksi hoidoksi Parkinsonin taudille; Lisätutkimuksia tarvitaan kuitenkin sen hyötyjen tunnistamiseksi Alzheimerin taudissa. DBS: n potentiaali kognitiiviseen parantamiseen on jännittävää, varsinkin kun kamppailemme edelleen tehokkaan hoidon löytämiseksi Alzheimerin taudille.
- Jaa
- Voltti
- Sähköposti
- Teksti