Prosedur Otak ini Sering Digunakan untuk Mengubati Penyakit Parkinson
Ia kelihatan seperti sesuatu dari pembuat Star Trek, tetapi para penyelidik melihat kemungkinan muncul dengan menggunakan rangsangan otak yang mendalam untuk orang yang mempunyai penyakit Alzheimer ringan. Dan, di dunia di mana ubat - ubatan boleh didapati tetapi manfaatnya terhad, sangat penting untuk terus membangunkan terapi alternatif untuk merawat dan mencegah penyakit Alzheimer.
Apakah Stimulasi Otak Dalam?
Stimulasi Brain Dalaman (DBS) adalah prosedur di mana elektrod diletakkan di dalam otak dan diprogramkan untuk mengeluarkan pulsa elektrik kecil untuk merangsang aktiviti otak.
DBS telah digunakan selama beberapa tahun untuk orang yang mempunyai penyakit Parkinson dengan kejayaan yang besar dalam mengurangkan gegaran dan kontraksi otot, serta memperbaiki postur. Ia juga sedang dikaji untuk merawat keadaan perubatan yang lain, seperti kemurungan dan gangguan obsesif-kompulsif .
Bagaimana Elektrod Diletakkan di dalam Otak?
Jawapan ringkas: pembedahan otak. Untuk DBS mungkin, wayar perlu dimasukkan ke dalam otak. Menggunakan anestesia tempatan , seorang pakar bedah saraf melatih lubang ke dalam tengkorak pesakit dan wayar benang yang berhati-hati ke kawasan otak yang berlainan. (Anestesia setempat, apabila pesakit terjaga tetapi kawasan badan menjadi lemah, boleh digunakan kerana otak itu sendiri tidak dapat merasakan kesakitan.)
Mesin seperti pacemaker kemudian diimplan di bawah anestesia am ke dada orang di mana ia akhirnya dapat menyampaikan 130 impuls elektrik kecil sejam ke wayar dan, akibatnya, otak. Apabila pada mulanya ditanam, stimulator dimatikan; beberapa hari atau minggu selepas pembedahan, stimulator dihidupkan dan mula menyampaikan impuls elektrik ke otak.
Apabila digunakan untuk merawat penyakit Alzheimer, wayar tersebut biasanya disambungkan ke otak di otak. Menurut Johns Hopkins Medicine, "fornix adalah laluan otak yang berperanan dalam membawa maklumat kepada hippocampus , bahagian otak di mana pembelajaran bermula dan kenangan dibuat, dan di mana gejala awal Alzheimer kelihatan muncul."
Bagaimana Kerja Stimulasi Otak Dalam?
Ada beberapa teori mengapa ia berfungsi, tetapi tidak ada jawapan yang konklusif lagi. Dalam Parkinson, ia dianggap mengganggu dan mengganggu penembakan otak yang salah.
Malah, pemahaman para penyelidik tentang DBS begitu terhad bahawa kemungkinan menggunakannya untuk Alzheimer ditemui secara tidak sengaja ketika DBS diuji pada seorang lelaki yang mengidap kegemukan sebagai cara untuk mengendalikan selera makannya. Semasa mereka menguji dia dengan penempatan wayar dan impuls elektrik, beliau melaporkan ingatan yang jelas. Apabila mereka mematikan impuls, ingatan itu hilang, dan apabila mereka mengaktifkan semula alat stimulator, memori kembali. Ini membawa kepada kesedaran bahawa mungkin ada cara untuk merangsang otak dan kenangan yang dimilikinya.
Adakah ia selamat?
DBS nampaknya agak selamat. Walaupun pemikiran pembedahan otak sangat berisiko, para pakar mengatakan prosedur ini sebenarnya bukan sebagai invasif.
Selalunya risiko dengan pembedahan otak; Namun, lebih dari 100,000 orang di seluruh dunia dengan penyakit Parkinson telah menjalani DBS dengan masalah yang minim. Risiko termasuk jangkitan, kerosakan peralatan, strok, kegagalan bateri, dan pergerakan dawai.
Penyelidikan tentang Stimulasi Otak Dalam dan Penyakit Alzheimer
Fasa I Penyelidikan
Pada tahun 2010, jurnal Annur of Neurology menerbitkan penyelidikan yang menggariskan percubaan klinikal fasa I yang dijalankan di Kanada dengan enam orang yang didiagnosis dengan penyakit awal Alzheimer. Mereka masing-masing mempunyai stimulator otak yang mendalam ditanam di dalam otak mereka dan mengalami 12 bulan rangsangan elektrik berterusan.
Ujian fungsi kognitif mereka pada 6 dan 12 bulan menunjukkan peningkatan, atau penurunan yang kurang daripada jangkaan dalam tiga daripada enam peserta.
Di samping itu, imbasan PET digunakan untuk menilai metabolisme glukosa serebrum, iaitu keupayaan otak untuk memecahkan gula untuk bahan bakar otak dan juga boleh menjadi penunjuk tahap aktiviti neuron di otak. Orang dengan Alzheimer biasanya memaparkan penurunan dalam metabolisme glukosa dari masa ke masa, tetapi enam peserta penyelidikan menunjukkan peningkatan yang dikekalkan sepanjang kajian. Menariknya, kemampuan menurunkan otak untuk merosakkan gula dalam penyakit Alzheimer telah menyebabkan beberapa penyelidik memanggil " diabetes jenis 3 Alzheimer."
Penyelidikan Fasa II
Dalam kajian fasa II melalui Johns Hopkins, 42 pesakit berusia 45 hingga 85 menyertai DBS untuk menargetkan penyakit Alzheimer mereka. Mereka masing-masing menjalani pembedahan DBS untuk implantasi antara 2012 dan 2014. Separuh daripada mereka mempunyai stimulator mereka dihidupkan selepas 2 minggu, dan separuh daripada mereka telah diaktifkan selepas 12 bulan. Ini adalah kajian buta ganda, kerana doktor dan pesakit tidak tahu bila stimulator diaktifkan.
Kognisi telah dinilai dalam kajian ini melalui pelbagai ujian termasuk ADAS-Cog 13. Metabolisme glukosa serebral juga diukur dalam pelbagai bidang otak.
Hasil kajian ini menarik, dan tidak semestinya apa yang diharapkan. Pada 6 bulan selepas implantasi perangsang, metabolisme glukosa serebrum meningkat dengan ketara, tetapi keuntungan tersebut tidak dapat dikekalkan pada 12 bulan. Di samping itu, perbezaan yang berkaitan dengan usia sebagai tindak balas telah diperhatikan. Para peserta yang berumur 65 tahun menunjukkan peningkatan dalam fungsi kognitif dan dalam metabolisme glukosa serebrum. Mereka yang berusia bawah 65 tahun tidak menunjukkan peningkatan yang ketara di mana-mana kawasan. Para penyelidik berteori bahawa kesan ini mungkin berkaitan dengan kemerosotan struktur otak yang kadang-kadang lebih besar pada orang-orang yang lebih muda dengan Alzheimer ( awal Alzheimer awal ), berbanding dengan orang-orang yang lewat Alzheimer.
Ringkasan Kesan DBS pada Otak
Kesan DBS pada Alzheimer telah dikaji melalui ujian klinikal fasa I dan fasa II ini, tetapi maklumat tentang bagaimana ia mempengaruhi otak juga telah dikumpulkan daripada penggunaannya dalam tetapan lain, termasuk kajian penyelidikan lain dan dalam merawat penyakit Parkinson. Kesan berikut telah dijumpai:
Kognisi keseluruhan yang lebih baik: Penyelidikan mengenai DBS pada orang dengan Alzheimer menyebabkan peningkatan kognisi untuk beberapa peserta, seperti yang diukur oleh pelbagai ujian neuropsikologi . Ujian ini mengukur beberapa aspek fungsi otak, termasuk memori, orientasi , pengiktirafan perkataan, dan banyak lagi.
Jumlah hippocampus yang meningkat: Walaupun hippocampus (sebahagian daripada otak yang berkaitan dengan ingatan) atrophies dengan kehadiran penuaan dan lebih ketara dalam penyakit Alzheimer, DBS telah dijumpai untuk meningkatkan jumlah hippocampus pada orang dengan Alzheimer. Jumlah hippocampal telah dikaitkan dengan fungsi ingatan.
Peningkatan metabolisme glukosa serebrum: Seperti yang diterangkan di atas, beberapa subjek yang menerima DBS menunjukkan peningkatan metabolisme glukosa dalam pelbagai bidang otak.
Peningkatan jumlah badan fornix dan mammillary: Badan fornix dan mammillary di otak (yang berkaitan dengan memori berfungsi) telah menunjukkan peningkatan jumlah selepas DBS pada mereka yang mempunyai Alzheimer.
Tahap asetilkolin yang lebih tinggi: DBS juga telah ditunjukkan dalam penyelidikan untuk mencetuskan pembebasan acetylcholine. Acetylcholine membantu memindahkan mesej dari satu sel syaraf ke otak kita yang seterusnya.
Meningkatkan memori ruang: Selepas rangsangan otak yang mendalam ke dalam tikus tikus, mereka menunjukkan peningkatan memori ruang dalam keupayaan mereka untuk menavigasi labirin. Walaupun kajian haiwan tidak selalu dipindahkan kepada manusia, mereka sering memberi kita gambaran mengenai keselamatan dan keberkesanan prosedur eksperimen.
Mengurangkan kelancaran lisan: Rangsangan otak dalam telah digunakan selama bertahun-tahun dalam orang dengan Parkinson dengan keputusan yang positif. Walau bagaimanapun, beberapa kajian telah mendapati bahawa kelancaran lisan telah merosot di beberapa individu ini. Walaupun ramai yang mempunyai Parkinson merasa bahawa risiko ini bernilai manfaat yang mendorong rangsangan otak dalam mereka. ia tidak semestinya dianggap risiko yang berfaedah kepada mereka yang mempunyai penyakit Alzheimer.
Pertimbangan etika
Walaupun terdapat banyak kajian yang dilakukan pada manusia, sesetengah penyelidik menyeru kajian tambahan dan diperluas menggunakan DBS pada haiwan sebelum meneruskan penyelidikan dengan orang lain. Mereka menunjukkan bahawa walaupun ada peserta penyelidikan DBS yang mengalami beberapa peningkatan kognitif, terdapat juga beberapa orang lain yang merosot di beberapa kawasan kognitif selepas rangsangan otak yang mendalam.
Penyelidik ini juga menyerlahkan fakta bahawa terdapat kurang pemahaman tentang bagaimana kerja rangsangan otak dalam; Oleh itu, mereka mengesyorkan agar maklumat lebih banyak diperoleh sebelum mengembangkan percobaan klinikal dengan orang.
A Word From
Rangsangan otak yang mendalam telah ditubuhkan dengan baik sebagai rawatan yang sesuai untuk penyakit Parkinson; Walau bagaimanapun, lebih banyak penyelidikan diperlukan untuk membezakan manfaatnya dalam penyakit Alzheimer. Potensi DBS untuk peningkatan kognitif sangat menarik, terutama ketika kita terus berjuang untuk mencari rawatan yang berkesan untuk Alzheimer.
> Sumber:
> Fagundes, VDC, Rieder, CRM, Nunes da Cruz, A, et al, Kekerapan Rangsangan Otak Deep daripada Intius Substalamik Mempengaruhi Kecemasan Phonemic dan Tindakan dalam Penyakit Parkinson. Penyakit Parkinson . 2016.
> Hescham S, Temel Y, Schipper S. et al, Fornix rangsangan otak yang mendalam mengindikasikan memori spatial jangka panjang bebas daripada neurogenesis hippocampal. Struktur Otak dan Fungsi. 2017 Mar; 222 (2): 1069-1075.
> Johns Hopkins Medicine. Johns Hopkins Surgeons Implant First Brain 'Pacemaker' untuk Penyakit Alzheimer di Amerika Syarikat sebagai Bahagian Percubaan Klinikal Dirancang untuk Memecah Kerosakan. Disember 2012.
> Laxton AW, Tang-Wai DF, McAndrews MP, et al. Annals of Neurology. 2010 Okt; 68 (4): 521-34. Satu percubaan fasa saya rangsangan otak dalam litar memori dalam penyakit Alzheimer. Annals of Neurology. 2010 Okt; 68 (4): 521-34.
> Lozano AM, Fosdick L, Chakravarty MM, dan lain-lain, Kajian Tahap II untuk Stimulasi Otak Fornix dalam Penyakit Alzheimer Mild. Jurnal Penyakit Alzheimer. 2016 Sep 6; 54 (2): 777-87.
> Ovadia D, Bottini G .. Implikasi neuroetikal rangsangan otak yang mendalam dalam gangguan degeneratif. Pendapat Semasa dalam Neurologi. 2015 Dec; 28 (6): 598-603
> Viana JNM, Vickers JC, Cook MJ, Gilbert F, Arus ingatan: kemajuan baru-baru ini, cabaran translasi, dan pertimbangan etika dalam percubaan rangsangan otak yang mendalam untuk penyakit Alzheimer. Neurobiologi Penuaan. 2017 Ogos; 56: 202-210.