Deep Brain Stimulation Učinkovito za Alzheimerjevo bolezen?

Sliši se kot nekaj od oblikovalcev Star Treka, vendar pa raziskovalci vidijo možnosti, ki se pojavljajo z uporabo globoke možganske stimulacije za ljudi, ki imajo blago Alzheimerjevo bolezen. In v svetu, kjer so zdravila na voljo, vendar so koristi omejene, je ključnega pomena, da še naprej razvijamo alternativne terapije za zdravljenje in preprečevanje Alzheimerjeve bolezni.

Kaj je globoka stimulacija možganov?

Deep Brain Stimulation (DBS) je postopek, pri katerem so elektrode nameščene v možgane in programirane, da oddajajo majhne električne impulze za stimulacijo možganske aktivnosti.

DBS se že več let uporablja za bolnike s Parkinsonovo boleznijo z velikim uspehom pri zmanjševanju tremorja in krčenja mišic ter izboljšanju drže. Raziskuje se tudi za zdravljenje drugih zdravstvenih stanj, kot so depresija in obsesivno-kompulzivna motnja.

Kako so elektrode nameščene v možganih?

Kratek odgovor: operacija možganov. Da bi bilo mogoče DBS, je treba žice vstaviti v možgane. Z uporabo lokalne anestezije nevrokirurg vrže luknje v lobanjo bolnika in previdno zamaši žice v različna področja možganov. (Lokalno anestezijo, ko je bolnik buden, vendar je del telesa omamljen, se lahko uporabi, ker možgani sami ne morejo občutiti nobene bolečine.)

Stroj, podoben srčnemu spodbujevalniku, se nato vsadi pod splošno anestezijo v prsni koš človekovega telesa, kjer lahko na koncu žicam in posledično možganom zagotovi 130 miniaturnih električnih impulzov na sekundo. Ko je prvotno vsaden, se stimulator izklopi; nekaj dni ali tednov po operaciji se stimulator vklopi in začne davati električne impulze v možgane.

Če se uporabljajo za zdravljenje Alzheimerjeve bolezni, so te žice tipično povezane s forniksom v možganih. V skladu z zdravilom Johns Hopkins Medicine, je "forniks" možganska pot, ki pripomore k posredovanju informacij hipokampusu, delu možganov, kjer se začne učenje, in spominih, kjer se pojavljajo prvi simptomi Alzheimerjeve bolezni."

Kako deluje globoko spodbujanje možganov?

Obstaja več teorij o tem, zakaj deluje, vendar še ni dokončnega odgovora. Pri Parkinsonovi bolezni naj bi prekinili in prekinili okvaro možganov.

Razumevanje DBS v raziskovalcih je tako omejeno, da je bila možnost uporabe za Alzheimerjevo bolezen naključno odkrita, ko je bil DBS testiran na človeka, ki je bil morbidno debel, da bi poskusil obvladati apetit. Ko so ga preizkušali z namestitvijo žice in električnimi impulzi, je poročal o živahnem spominu. Ko so izklopili impulze, se je spomin umaknil, in ko so ga spet vklopili, se je spomin vrnil. To je pripeljalo do spoznanja, da morda obstaja način za spodbujanje možganov in spominov, ki jih ima.

Je varno?

Zdi se, da je DBS dokaj varna. Čeprav misel na operacijo možganov zveni zelo tvegano, strokovnjaki pravijo, da ta postopek dejansko ni tako invaziven, kot se sliši. Vedno obstaja tveganje za operacijo možganov; Vendar pa je več kot 100.000 ljudi po vsem svetu s Parkinsonovo boleznijo doživelo DBS z minimalnimi težavami. Tveganja vključujejo okužbo, okvaro opreme, kap, izpad baterije in gibanje žice.

Raziskave o spodbujanju globokih možganov in Alzheimerjevi bolezni

Faza I Raziskave

V letu 2010 so v časopisu Annals of Neurology objavili raziskave, ki opisujejo klinično preskušanje prve faze v Kanadi s šestimi osebami z diagnozo zgodnje Alzheimerjeve bolezni. Vsak od njih je imel v možganih kirurško vsajen globoki možganski stimulator in 12 mesecev nenehne električne stimulacije. Testiranje njihovega kognitivnega delovanja po 6 in 12 mesecih je pokazalo izboljšanje ali manjši od pričakovanega upada treh od šestih udeležencev.

Poleg tega so bili za ovrednotenje metabolizma glukoze v možganih uporabljeni PET skeni, kar je sposobnost možganov za razgradnjo sladkorjev za možgansko gorivo in je lahko tudi pokazatelj ravni aktivnosti nevronov v možganih. Ljudje z Alzheimerjevo boleznijo ponavadi kažejo zmanjšanje presnove glukoze skozi čas, vendar je teh šest udeležencev raziskav pokazalo povečanje, ki je bilo ohranjeno v celotni študiji. Zanimivo je, da upadajoča sposobnost možganov, da razgradijo sladkor v Alzheimerjevi bolezni, povzroči, da so nekateri raziskovalci imenovali Alzheimerjevo sladkorno bolezen tipa 3.

Faza II Raziskave

V študiji II. Faze, ki je potekala prek Johns Hopkinsa, je 42 bolnikov, starih od 45 do 85 let, sodelovalo v DBS, da bi se usmerilo na Alzheimerjevo bolezen. Vsak od njih je bil med leti 2012 in 2014 operiran z DBS za implantacijo. Polovica jih je imela po 2 tednih vklopljene stimulatorje, polovica pa jih je vklopila po 12 mesecih. To je bila dvojna slepa študija, saj niti zdravniki niti bolniki niso vedeli, kdaj so aktivirani stimulansi.

V tej študiji so ocenili kognitivne sposobnosti z večkratnimi testi, vključno z ADAS-Cog 13. Presnova možganske glukoze smo merili tudi na različnih področjih možganov.

Rezultati te študije so bili zanimivi in ​​ne nujno pričakovani. Po šestih mesecih po implantaciji stimulatorja se je metabolizem glukoze v možganih znatno povečal, vendar teh dobičkov ni bilo mogoče ohraniti v 12 mesecih. Poleg tega so opazili razlike v odzivu, povezane s starostjo. Udeleženci, ki so bili starejši od 65 let, so pokazali izboljšanje kognitivnega delovanja in metabolizma glukoze v možganih. Tisti, ki so bili mlajši od 65 let, na obeh območjih niso dosegli pomembnih izboljšav. Raziskovalci so trdili, da je ta učinek morda povezan z včasih večjim poslabšanjem možganske strukture pri mlajših osebah z Alzheimerjevo boleznijo (Alzheimerjevim zgodnjim nastopom) v primerjavi s tistimi s poznim nastopom Alzheimerjeve bolezni.

Povzetek učinkov DBS na možgane

Učinke DBS na Alzheimerjevo bolezen so proučevali v teh kliničnih preskušanjih I. in II. Faze, vendar so bile informacije o tem, kako vpliva na možgane, zbrane tudi pri njegovi uporabi v drugih okoljih, vključno z drugimi raziskovalnimi študijami in zdravljenju Parkinsonove bolezni. Najdeni so bili naslednji učinki:

Izboljšana splošna spoznanja:Raziskave o DBS pri ljudeh z Alzheimerjevo boleznijo so pri nekaterih udeležencih izboljšale kognicijo, kar so izmerili s pomočjo več nevropsiholoških testov. Ti testi merijo več vidikov delovanja možganov, vključno s spominom, orientacijo, prepoznavanjem besed in še več.

Povečani volumen hipokampusa:Medtem ko hipokampus (del možganov, povezan s spominom) atrofira s prisotnostjo staranja in bolj pomembno pri Alzheimerjevi bolezni, je bilo ugotovljeno, da DBS poveča volumen hipokampusa pri osebah z Alzheimerjevo boleznijo. Hipokampalni volumen je povezan z delovanjem spomina.

Povečan metabolizem glukoze v možganih:Kot je bilo poudarjeno zgoraj, so nekateri subjekti, ki so prejeli DBS, pokazali izboljšano presnovo glukoze v več področjih možganov.

Povečana prostornina telesa forniksa in mamilarja:Tvorbe forniksa in mamilarja v možganih (ki so povezane z delovanjem spomina) so pokazale povečan volumen po DBS pri tistih z Alzheimerjevo boleznijo.

Višje koncentracije acetilholina:DBS se je pokazala tudi v raziskavah, da sproži sproščanje acetilholina. Acetilholin pomaga prenašati sporočila iz ene živčne celice v drugo v naših možganih.

Povečan prostorski spomin:Po globokem stimuliranju možganov do forniksa podgan so pokazali izboljšan prostorski spomin v svoji zmožnosti navigacije v labirintu. Čeprav se študije na živalih ne prenesejo vedno na ljudi, nam pogosto zagotovijo vpogled v varnost in učinkovitost eksperimentalnih postopkov.

Zmanjšana govorna gladkost:Pri ljudeh s Parkinsonovo boleznijo se že vrsto let uporablja globoka stimulacija možganov s precej pozitivnimi rezultati. Vendar pa so nekatere raziskave pokazale, da se je pri nekaterih od teh posameznikov verbalna gladkost zmanjšala. Čeprav mnogi s Parkinsonovo boleznijo menijo, da je to tveganje vredno koristi, ki jo zagotavlja stimulacija globokih možganov. pri tistih, ki imajo Alzheimerjevo bolezen, se morda ne bi zlahka štelo za koristno tveganje.

Etična vprašanja

Čeprav je bilo pri ljudeh opravljenih več študij, nekateri raziskovalci zahtevajo dodatne in razširjene študije z uporabo DBS pri živalih, preden se nadaljujejo raziskave z ljudmi. Poudarjajo, da čeprav so bili udeleženci DBS raziskav, ki so doživeli nekaj kognitivnega izboljšanja, je bilo tudi nekaj drugih, ki so se na nekaterih kognitivnih področjih zmanjšali po globoki možganski stimulaciji.

Ti raziskovalci tudi poudarjajo dejstvo, da je premalo razumevanja, kako globoka stimulacija možganov deluje; zato priporočajo, da se pred širjenjem kliničnih preskušanj z ljudmi pridobijo več informacij.

Word From DipHealth

Globalna stimulacija možganov je bila dobro uveljavljena kot ustrezno zdravljenje Parkinsonove bolezni; vendar pa so potrebne dodatne raziskave, da bi razkrili njene koristi pri Alzheimerjevi bolezni. Potencial DBS za kognitivne izboljšave je razburljiv, še posebej, ker se še naprej trudimo poiskati učinkovito zdravljenje Alzheimerjeve bolezni.