Hierdie breinprosedure word dikwels gebruik om Parkinson se siekte te behandel
Dit lyk soos iets van die makers van Star Trek, maar navorsers sien moontlikhede kom voor met die gebruik van 'n diep breinstimulasie vir mense met 'n ligte Alzheimer-siekte . En in 'n wêreld waar medikasie beskikbaar is, maar die voordele beperk is, is dit krities om voort te gaan om alternatiewe terapieë te ontwikkel om Alzheimer se behandeling te voorkom en te voorkom.
Wat is diep brein stimulasie?
Deep Brain Stimulation (DBS) is 'n prosedure waar elektrodes in die brein geplaas word en geprogrammeer word om klein elektriese pulse af te gee om breinaktiwiteit te stimuleer.
DBS is vir 'n aantal jare gebruik vir mense met Parkinson se siekte met aansienlike sukses in die vermindering van bewing en spierkontraksies, sowel as die verbetering van postuur. Dit word ook ondersoek om ander mediese toestande, soos depressie en obsessiewe-kompulsiewe versteuring, te behandel .
Hoe word elektrodes in die brein geplaas?
Die kort antwoord: breinoperasie. Om DBS moontlik te maak, moet drade in die brein ingevoeg word. Met behulp van lokale narkose , 'n neurochirurg boor gate in die skedel van die pasiënt en versigtig drade drade in verskillende areas van die brein. (Plaaslike narkose, wanneer 'n pasiënt wakker is, maar 'n area van die liggaam is verdoem, kan gebruik word omdat die brein self geen pyn kan voel nie.)
'N Pasaangeëragtige masjien word dan onder algemene narkose ingeplant in die bors van die persoon waar dit uiteindelik 130 miniatuur elektriese impulse per sekonde na die drade en gevolglik die brein kan lewer. Wanneer aanvanklik ingeplant word, word die stimulator afgeskakel; 'n paar dae of weke na die operasie is die stimulator aangeskakel en begin die elektriese impulse na die brein aflewer.
Wanneer dit gebruik word om Alzheimer se siekte te behandel, word hierdie drade tipies verbind met die fornix in die brein. Volgens John Hopkins Medicine, "is die fornix 'n breinpad wat instrumenteel is om inligting te verskaf aan die hippocampus , die gedeelte van die brein waar leer begin en herinneringe gemaak word, en waar die vroegste simptome van Alzheimer voorkom."
Hoe werk diep brein stimulasie?
Daar is verskeie teorieë oor waarom dit werk, maar daar is nog geen beslissende antwoord nie. In Parkinson's, is dit gedink om die foutiewe ontbranding van die brein te onderbreek en te ontwrig.
Trouens, navorsers se begrip van DBS is so beperk dat die moontlikheid om dit vir Alzheimer's te gebruik, per ongeluk ontdek is toe DBS getoets word op 'n man wat morbidie vetsugtig was as 'n manier om sy eetlus te probeer beheer. Terwyl hulle hom met die draadplasing en elektriese impulse toets, het hy 'n lewendige herinnering aangemeld. Toe hulle die impulse afgeskakel het, het die geheue weggegaan, en toe hulle die stimulator weer aangeskakel het, het die geheue teruggekeer. Dit het gelei tot die besef dat daar dalk 'n manier is om die brein te stimuleer en die herinneringe wat dit bevat.
Is dit veilig?
DBS blyk redelik veilig te wees. Alhoewel die gedagte van breinoperasie baie riskant is, sê kenners dat hierdie prosedure eintlik nie so indringend is soos dit klink nie.
Daar is altyd risiko's met breinchirurgie; Maar meer as 100,000 mense regoor die wêreld met Parkinson se siekte het DBS met minimale probleme ondergaan. Risiko's sluit in infeksie, toerustingstoornis, beroerte, batteryversaking en beweging van die draad.
Navorsing oor diepstimulasie en Alzheimer se siekte
Fase I Navorsing
In 2010 het die Annals of Neurology Journal gepubliseer navorsing oor 'n fase I kliniese proef uitgevoer in Kanada met ses mense gediagnoseer met die vroeë Alzheimer se siekte. Hulle het elk 'n diep breinstimulator wat chirurgies in hul brein geïmplanteer is en 12 maande aanhoudende elektriese stimulasie ervaar.
Toets van hul kognitiewe funksionering op 6 en 12 maande dui op 'n verbetering, of 'n minder as verwagte afname in drie van die ses deelnemers.
Daarbenewens is PET-skanderings gebruik om serebrale glukosemetabolisme te evalueer. Dit is die vermoë van die brein om suikers vir breinbrandstof af te breek en kan ook 'n aanduiding wees van die aktiwiteitsvlakke van neurone in die brein. Mense met Alzheimer's toon tipies 'n afname in glukosemetabolisme oor tyd, maar hierdie ses navorsingsdeelnemers toon 'n toename wat deur die studie gehandhaaf word. Interessant genoeg, die dalende vermoë van die brein om suiker in Alzheimer se siekte af te breek, het veroorsaak dat sommige navorsers Alzheimer se tipe 3-diabetes genoem het .
Fase II Navorsing
In 'n fase II-studie deur Johns Hopkins, het 42 pasiënte tussen die ouderdomme 45 en 85 deelgeneem aan DBS om hul Alzheimer-siekte te teiken. Hulle het elk DBS-operasie ondergaan vir inplanting tussen 2012 en 2014. Die helfte van hulle het hul stimulators aangeskakel na 2 weke, en die helfte het dit na 12 maande aangeskakel. Dit was 'n dubbelblinde studie, aangesien nie die dokters of die pasiënte geweet het toe die stimulators geaktiveer is nie.
Kognisie is in hierdie studie geassesseer deur verskeie toetse, insluitende die ADAS-Cog 13. Serebrale glukosemetabolisme is ook gemeet in verskillende areas van die brein.
Die resultate van hierdie studie was interessant, en nie noodwendig wat verwag is nie. Op 6 maande na die implantering van die stimulator, het die serebrale glukosemetabolisme aansienlik toegeneem, maar die winste is nie op 12 maande volgehou nie. Daarbenewens is 'n ouderdomsverwante verskil in reaksie aangeteken. Dié deelnemers wat ouer as 65 was, het verbeterings in kognitiewe funksionering en serebrale glukosemetabolisme getoon. Diegene wat onder die ouderdom van 65 was, het nie in enige area beduidende verbeterings getoon nie. Die navorsers het getoon dat hierdie effek verband hou met die soms groter breinstruktuurverswakking in jonger mense met Alzheimer se ( vroeë aanvang van Alzheimer's ), in vergelyking met diegene met laat begin Alzheimer's.
Opsomming van DBS-effekte op die brein
Die effekte van DBS op Alzheimer's is deur hierdie fase I en fase II kliniese proewe bestudeer, maar inligting oor hoe dit die brein beïnvloed, is ook in ander instellings versamel, insluitende ander navorsingstudies en die behandeling van Parkinson se siekte. Die volgende effekte is gevind:
Verbeterde algehele kognisie: Navorsing oor DBS by mense met Alzheimer het gelei tot verbeterde kognisie vir sommige van die deelnemers, soos gemeet deur verskeie neuropsigologiese toetse . Hierdie toetse meet verskeie aspekte van breinfunksionering, insluitend geheue, oriëntasie , woordherkenning en meer.
Verhoogde hippocampus volume: Alhoewel die Hippocampus ('n deel van die brein geassosieer met geheue) atrofies met die teenwoordigheid van veroudering en meer beduidend in Alzheimer se siekte, het DBS bevind dat die volume van die hippocampus by persone met Alzheimer's verhoog word. Hippokampale volume is gekorreleer met geheuefunksionering.
Verhoogde serebrale glukosemetabolisme: Soos hierbo gemerk, het sommige vakke wat DBS ontvang het, verbeterde glukosemetabolisme in verskeie areas van die brein getoon.
Verhoogde volume fornix- en mammillêre liggame: Die fornix- en mammillêre liggame in die brein (wat beide verband hou met geheuefunksionering) het verhoogde volume na DBS aangetoon in dié met Alzheimer's.
Hoër asetielcholienvlakke: DBS is ook getoon in navorsing om die vrystelling van asetielcholien te aktiveer. Asetielcholien help om boodskappe van een senuweesel na die volgende in ons brein oor te dra.
Verhoogde ruimtelike geheue: Na diep breinstimulasie na die fornix van rotte, het hulle verbeterde ruimtelike geheue getoon in hul vermoë om 'n doolhof te navigeer. Terwyl diere studies nie altyd aan mense oorgedra word nie, gee hulle ons dikwels insig oor die veiligheid en doeltreffendheid van eksperimentele prosedures.
Verlaagde mondelinge vlotheid: Diep breinstimulasie word jare lank gebruik by mense met Parkinson's met aansienlike positiewe resultate. Sommige navorsing het egter gevind dat verbale vlotheid in sommige van hierdie individue afgeneem het. Terwyl baie met Parkinson's voel dat hierdie risiko die voordeel is wat diep breinstimulasie vir hulle bied. Dit kan nie so maklik beskou word as 'n waardevolle risiko in diegene met Alzheimer se siekte.
Etiese oorwegings
Terwyl daar verskeie studies uitgevoer is in die mens, vra sommige navorsers vir bykomende en uitgebreide studies met DBS by diere voordat hulle meer navorsing met mense voortduur. Hulle wys daarop dat terwyl daar DBS-navorsingsdeelnemers was wat 'n mate van kognitiewe verbetering ervaar het, was daar ook 'n paar ander wat in sommige kognitiewe gebiede na diep breinstimulasie gedaal het.
Hierdie navorsers beklemtoon ook die feit dat daar 'n gebrek aan begrip is van hoe diep breinstimulasie werk; Daarom beveel hulle aan dat meer inligting verkry word voordat kliniese toetse met mense uitgebrei word.
'N Woord Van
Diep brein stimulasie is goed gevestig as 'n gepaste behandeling vir Parkinson se siekte; Daar is egter meer navorsing nodig om die voordele van Alzheimer se siekte te onderskei. Die potensiaal van DBS vir kognitiewe verbetering is opwindend, veral aangesien ons sukkel om 'n effektiewe behandeling vir Alzheimer te vind.
> Bronne:
> Fagundes, VDC, Rieder, CRM, Nunes da Cruz, A, et al., Deep Brain Stimulation Frequency van die Subthalamic nucleus beïnvloed fonemiese en aksie vloei in Parkinson se siekte. Parkinson se siekte . 2016.
> Hescham S, Temel Y, Schipper S. et al., Fornix diep brein stimulasie het langtermyn ruimtelike geheue onafhanklik van hippocampale neurogenese geïnduceerd. Breinstruktuur en -funksie. 2017 Maart; 222 (2): 1069-1075.
> Johns Hopkins Geneeskunde. Johns Hopkins Chirurge Implant Eerste Brein 'Pacemaker' vir Alzheimer se siekte in die Verenigde State as deel van 'n kliniese proef ontwerp om stadige geheue verlies. Desember 2012.
> Laxton AW, Tang-Wai DF, McAndrews MP, et al. Annale van Neurologie. 2010 Oktober; 68 (4): 521-34. 'N fase I verhoor van diep brein stimulasie van geheue stroombane in Alzheimer se siekte. Annale van Neurologie. 2010 Oktober; 68 (4): 521-34.
> Lozano AM, Fosdick L, Chakravarty MM, et al., 'N Fase II studie van Fornix Deep Brain Stimulation in Mild Alzheimer's Disease. Tydskrif van Alzheimer se siekte. 2016 Sep 6; 54 (2): 777-87.
> Ovadia D, Bottini G. Neuro-etiese implikasies van diep breinstimulasie in degeneratiewe versteurings. Huidige Advies in Neurologie. 2015 Des; 28 (6): 598-603
> Viana JNM, Vickers JC, Cook MJ, Gilbert F, Stroom van geheue: onlangse vordering, translasionele uitdagings en etiese oorwegings in fornix diep breinstimulasieproewe vir Alzheimer se siekte. Neurobiologie van veroudering. 2017 aug; 56: 202-210.