Este stimularea creierului profund eficientă în tratarea bolii Alzheimer?
Ce este stimularea creierului profund?
Stimularea creierului profund (DBS) este o procedură în care electrozii sunt plasați în interiorul creierului și sunt programați pentru a da impulsuri electrice mici pentru a stimula activitatea creierului.DBS a fost utilizat de câțiva ani pentru persoanele cu boala Parkinson, cu un succes considerabil în reducerea tremurului și contracțiilor musculare, precum și îmbunătățirea posturii. Se studiază, de asemenea, tratamentul altor afecțiuni medicale, cum ar fi depresia și tulburarea obsesiv-compulsivă.
Cum sunt plasați electrozi în creier?
Răspunsul scurt: operația creierului. Pentru ca DBS să fie posibil, firele trebuie inserate în creier. Folosind anestezia locala, neurochirurgul fora gauri in craniul pacientului si intareste cu atentie firele in diferite zone ale creierului. (Anestezia locală, atunci când un pacient este treaz, dar o zonă a corpului este numbată, poate fi folosită deoarece creierul în sine nu poate simți nici o durere).O mașină cu pacemaker este apoi implantată sub anestezie generală în pieptul persoanei în care poate livra în cele din urmă 130 de impulsuri electrice miniatură pe secundă la fire și, în consecință, la creier. Când a fost inițial implantat, stimulatorul este oprit; la câteva zile sau săptămâni după operație, stimulatorul este pornit și începe să livreze impulsurile electrice către creier.
Atunci când se utilizează pentru a trata boala Alzheimer, aceste fire sunt în mod obișnuit conectate la fornixul din creier. Potrivit medicinei lui Johns Hopkins, "fornixul este o cale creierului care are rolul de a aduce informații hipocampului, porțiunea creierului în care începe învățarea și amintirile și unde apar primele simptome ale bolii Alzheimer".
Cum functioneaza stimularea profunda a creierului?
Există mai multe teorii cu privire la motivul pentru care funcționează, dar nu există încă un răspuns concludent. La Parkinson, se crede că întrerupe și întrerupe arderea defectuoasă a creierului.De fapt, intelegerea de catre cercetatori a DBS este atat de limitata incat posibilitatea utilizarii acesteia pentru Alzheimer a fost descoperita accidental cand DBS a fost testat pe un om care era obezat morbid ca o modalitate de a incerca sa-si controleze apetitul. Pe măsură ce îl testau cu plasarea sârmei și impulsurile electrice, el a raportat o memorie vie. Când au oprit impulsurile, memoria a dispărut și, când au întors stimulatorul, memoria sa întors. Acest lucru a dus la constatarea că poate există o modalitate de a stimula creierul și amintirile pe care le are.
Este sigur?
DBS pare să fie destul de sigur. Cu toate ca gandul de chirurgie creierului suna foarte riscant, expertii spun ca aceasta procedura nu este de fapt la fel de invaziv ca suna. Există întotdeauna riscuri cu chirurgia creierului; cu toate acestea, peste 100.000 de persoane din întreaga lume cu boala Parkinson au fost supuse DBS cu probleme minime. Riscurile includ infecție, defecțiuni ale echipamentului, accident vascular cerebral, defectarea bateriei și mișcarea firelor.Cercetarea privind stimularea creierului profund și Alzheimer'boala
Etapa I CercetareÎn 2010, revista Annals of Neurology a publicat studii care descriu un studiu clinic de fază I desfășurat în Canada cu șase persoane diagnosticate cu boala Alzheimer precoce. Fiecare dintre ei a avut un stimulent creier profund implantat chirurgical în creierul lor și a experimentat 12 luni de stimulare electrică continuă. Testarea funcției 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 utilizate pentru a evalua metabolismul cerebral al glucozei, care este capacitatea creierului de a descompune zaharurile pentru combustibilul creierului și poate fi, de asemenea, un indicator al nivelelor de activitate ale neuronilor din creier. Persoanele cu Alzheimer afișează de obicei o scădere a metabolismului glucozei în timp, dar acești șase participanți la studiu au arătat o creștere care a fost menținută pe tot parcursul studiului. Interesant, capacitatea descendentă a creierului de a descompune zahărul în boala Alzheimer a determinat unii cercetători să numească "diabetul de tip 3" al Alzheimer.
Etapa II de cercetare
Într-un studiu de fază II, prin intermediul lui Johns Hopkins, 42 de pacienți cu vârste cuprinse între 45 și 85 au participat la DBS pentru a-și viza boala Alzheimer. Fiecare dintre ei a suferit o intervenție chirurgicală DBS pentru implantare între 2012 și 2014. Jumătate dintre aceștia au avut stimulatorii activi după 2 săptămâni, iar jumătate dintre ei au pornit după 12 luni. Acesta a fost un studiu dublu-orb, deoarece nici medicii, nici pacienții nu știau când stimulatorii au fost activi.
Cogniția a fost evaluată în acest studiu prin teste multiple incluzând ADAS-Cog 13. Metabolismul cerebral al glucozei a fost, de asemenea, măsurat în diferite zone ale creierului.
Rezultatele acestui studiu au fost interesante, și nu neapărat ceea ce era de așteptat. La 6 luni după implantarea stimulatorului, metabolismul cerebral al glucozei a crescut semnificativ, dar aceste câștiguri nu au fost sustinute la 12 luni. În plus, a fost observată o diferență de răspuns în funcție de vârstă. Acei participanți care au depășit vârsta de 65 de ani au demonstrat îmbunătățiri în funcționarea cognitivă și în metabolismul cerebral al glucozei. Cei sub vârsta de 65 de ani nu au prezentat îmbunătățiri semnificative în nici una din zone. Cercetatorii au sustinut ca acest efect poate fi legat de deteriorarea uneori mai mare structura creierului la persoanele mai tinere cu Alzheimer (debutul precoce al Alzheimer), comparativ cu cei cu debut intarziat Alzheimer.
Rezumat al efectelor DBS asupra creierului
Efectele DBS asupra bolii Alzheimer au fost studiate prin aceste studii clinice de fază I și fază II, dar informații despre cum afectează creierul au fost, de asemenea, colectate din utilizarea sa în alte situații, inclusiv alte studii de cercetare și în tratarea bolii Parkinson. Au fost găsite următoarele efecte:Îmbunătățirea cunoașterii globale: Cercetarea privind DBS la persoanele cu Alzheimer a dus la îmbunătățirea cunoașterii unora dintre participanți, măsurată prin teste neuropsihologice multiple. Aceste teste măsoară mai multe aspecte ale funcționării creierului, inclusiv memoria, orientarea, recunoașterea cuvintelor și multe altele.
Volumul crescut al hipocampului: În timp ce hipocampul (o parte a creierului asociat cu memoria) atrofiază cu prezența îmbătrânirii și mai semnificativ în boala Alzheimer, s-a descoperit că DBS crește volumul hipocampului la persoanele cu Alzheimer. Volumul hipocampal a fost corelat cu funcționarea memoriei.
Creșterea metabolismului cerebral al glucozei: După cum sa subliniat 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 mammale: Fornixul și organismele mamifere din creier (care sunt legate de funcționarea memoriei) au demonstrat un volum crescut după DBS la cei cu Alzheimer.
Niveluri mai mari de acetilcolină: DBS a fost, de asemenea, prezentat în cercetare pentru declanșarea eliberării acetilcolinei. Acetilcolina ajută la transferul mesajelor de la o celulă nervoasă la alta în creierul nostru.
Spațiu de memorie spori: După stimularea profundă a creierului la fornixul șobolanilor, aceștia au demonstrat o îmbunătățire a memoriei spațiale în capacitatea lor de a naviga într-un labirint. În timp ce studiile pe animale nu se transferă întotdeauna la om, ele ne oferă adesea informații despre siguranța și eficacitatea procedurilor experimentale.
Scăderea fluentei verbale: Stimularea stimulentă a creierului a fost folosită de ani de zile la persoanele cu Parkinson, cu rezultate pozitive în mod semnificativ. Cu toate acestea, unele cercetări au constatat că fluența verbală a scăzut în unele dintre aceste persoane. În timp ce mulți dintre cei care suferă de Parkinson simt că acest risc merită beneficiul pe care îl oferă stimularea profundă a creierului. s-ar putea să nu fie considerat un risc atît de ușor pentru cei cu boala Alzheimer.
Considerații etice
Deși s-au efectuat mai multe studii la om, unii cercetători solicită studii suplimentare și extinse care utilizează DBS la animale înainte de a continua cercetările cu oameni. Ei subliniază faptul că, deși au existat participanți la cercetările DBS care au prezentat unele îmbunătățiri cognitive, au existat și câțiva alții care au scăzut în unele zone cognitive după o stimulare profundă a creierului.Acești cercetători evidențiază, de asemenea, faptul că există o lipsă de înțelegere cu privire la modul în care funcționează stimularea cerebrală profundă; astfel, ei recomanda ca mai multe informatii sa fie dobandite inainte de extinderea studiilor clinice cu oamenii.
