Zvuči kao nešto od kreatora Star Treka, ali istraživači vide kako se mogu pojaviti mogućnosti pomoću dubokog stimuliranja mozga za ljude koji imaju blage Alzheimerove bolesti. I, u svijetu gdje su lijekovi dostupni, ali prednosti su ograničene, ključno je nastaviti razvijati alternativne terapije za liječenje i sprječavanje Alzheimerove bolesti.
Što je duboko stimuliranje mozga?
Deep Brain Stimulation (DBS) je postupak u kojem su elektrode smještene unutar mozga i programirane da daju male električne impulse da stimuliraju aktivnost mozga.
DBS je korišten nekoliko godina za osobe s Parkinsonovom bolesti s velikim uspjehom u smanjenju tremorih i kontrakcija mišića, kao i poboljšanju držanja. Također se istražuje kako liječiti druge medicinske uvjete, kao što su depresija i opsesivno-kompulzivni poremećaj.
Kako su elektrode smještene u mozak?
Kratak odgovor: kirurgija mozga. Kako bi DBS bio moguć, žice moraju biti umetnute u mozak. Koristeći lokalnu anesteziju, neurokirurg probija rupice u lubanju pacijenta i pažljivo gura žice u različita područja mozga. (Lokalna anestezija, kada je bolesnik budan, ali područje tijela je prepuno, može se koristiti jer se mozak ne može osjećati nikakvu bol.)
Pacemaker-poput stroj je zatim ugrađen pod opću anesteziju u prsa osobe gdje na kraju može isporučiti 130 minijaturnih električnih impulsa u sekundi žicama i, prema tome, mozgu. Kada je u početku implantiran, stimulator je isključen; nekoliko dana ili tjedana nakon operacije, stimulator je uključen i počinje isporučiti električne impulse u mozak.
Kada se koristi za liječenje Alzheimerove bolesti, te su žice obično povezane s furnxom u mozgu. Prema Johns Hopkins Medicine, "fornix je put mozga instrumentalan u dovođenju informacija u hipokampus, dio mozga u kojem počinje učenje i sjećanja, i gdje se pojavljuju najraniji simptomi Alzheimerove bolesti."
Kako djeluje Deep Brain stimulacija?
Postoji nekoliko teorija o tome zašto to funkcionira, ali još uvijek ne postoji konačan odgovor. U Parkinsonovu se smatralo da prekidaju i ometaju neispravno pucanje mozga.
U stvari, istraživački je razumijevanje DBS-a toliko ograničen da je mogućnost korištenja Alzheimerove bolesti slučajno otkrivena kada se DBS testira na čovjeka koji je bio pretjerano pretilo kao način pokušavanja kontrole apetita. Dok su ga ispitivali žičanim plasmanom i električnim impulsima, izvijestio je živo sjećanje. Kad su ugasili impulse, memorija je otišla, a kad su ponovno uključili stimulator, memorija se vratila. To je dovelo do spoznaje da možda postoji način stimuliranja mozga i uspomena koje drži.
Je li to sigurno?
DBS je prilično siguran. Iako misao kirurgije mozga zvuči vrlo rizično, stručnjaci kažu da taj postupak zapravo nije invazivan kao što zvuči.
Uvijek postoje rizici s operacijom mozga; međutim, preko 100.000 ljudi diljem svijeta s Parkinsonovom bolesti prošlo je DBS s minimalnim problemima. Rizici uključuju infekciju, kvar u opremi, udar, kvar baterije i kretanje žice.
Istraživanje o dubokom stimuliranju mozga i Alzheimerovoj bolesti
Faza I Istraživanje
Tijekom 2010. godine objavljeni su članci Annals of Neurology časopis objavili istraživanje u kojem je prikazana faza I kliničkog ispitivanja provedenog u Kanadi s šest osoba s dijagnozom rane Alzheimerove bolesti. Svaki je imao duboki mozak stimulator kirurški ugrađen u mozak i doživio 12 mjeseci neprekidne električne stimulacije.
Ispitivanje njihovog kognitivnog funkcioniranja u dobi od 6 i 12 mjeseci pokazalo je poboljšanje ili manje od očekivanog pada u tri od šest sudionika.
Osim toga, PET scans su korišteni za procjenu metabolizma mozga glukoze, što je sposobnost mozga da razgrađuje šećere za gorivo u mozgu, a također može biti pokazatelj razina aktivnosti neurona u mozgu. Osobe s Alzheimerovim tvarima obično pokazuju smanjenje metabolizma glukoze tijekom vremena, no ova šest sudionika istraživanja pokazala je porast koji se održava tijekom studije. Zanimljivo je da opadanje sposobnosti mozga da razbije šećer u Alzheimerovoj bolesti uzrokovalo je neke istraživače da nazovu Alzheimerov "dijabetes tipa 3".
Faza II Istraživanje
U fazi II studije kroz Johns Hopkins, 42 bolesnika od 45 do 85 godina sudjelovalo je u DBS-u kako bi ciljale Alzheimerovu bolest. Svaki je podvrgnut operaciji DBS-a za implantaciju između 2012. i 2014. Polovica njih je imala stimulatori uključen nakon 2 tjedna, a polovica ih je uključila nakon 12 mjeseci. Ovo je bila dvostruko slijepa studija, jer ni liječnici niti pacijenti nisu znali kada su stimulatori aktivirani.
Kognicija je ocijenjena u ovoj studiji kroz višestruke testove, uključujući ADAS-Cog 13. Metabolizam cerebralnog glukoze također je mjeren u različitim područjima mozga.
Rezultati ove studije bili su zanimljivi, a ne nužno i ono što se očekivalo. Kod 6 mjeseci nakon implantacije stimulansa, metabolizam cerebralne glukoze značajno se povećao, ali ti dobici nisu bili održavani u 12 mjeseci. Dodatno je zabilježena dobna razlika u odgovoru. Oni sudionici koji su navršili 65 godina pokazali su poboljšanja u kognitivnom funkcioniranju i metabolizmu glukoze u mozgu. Oni koji su bili mlađi od 65 godina nisu pokazali značajna poboljšanja ni u jednom području. Istraživači su teoretizirali da se taj učinak može odnositi na ponekad veću pogoršanu strukturu mozga kod mlađih osoba s Alzheimerovim (ranim početkom Alzheimerove bolesti), u usporedbi s onima s kasnim napadom Alzheimerove bolesti.
Sažetak učinaka DBS-a na mozak
Učinci DBS-a na Alzheimerove bolesti proučavani su kroz ove faze I i klinička ispitivanja faze II, no informacije o tome kako to utječe na mozak također su prikupljene od njezine upotrebe u drugim okruženjima, uključujući i druga istraživanja studijama i liječenju Parkinsonove bolesti. Pronađeni su sljedeći učinci:
Poboljšana ukupna spoznaja:Istraživanje DBS-a kod osoba s Alzheimerovim posljedicama rezultiralo je poboljšanom spoznajom za neke od sudionika, mjereno višestrukim neuropsihološkim testovima. Ovi testovi mjere nekoliko aspekata funkcioniranja mozga, uključujući memoriju, orijentaciju, prepoznavanje riječi i još mnogo toga.
Povećani volumen hipokampusa:Dok je hipokampus (dio mozga povezan s pamćenjem) atrofira s prisutnošću starenja i značajnije u Alzheimerovoj bolesti, pronađeno je da DBS povećava volumen hipokampusa kod osoba s Alzheimerovim. Hipokampalni volumen povezan je s funkcijom memorije.
Povećani metabolizam glukoze u mozgu: Kao što je istaknuto gore, neki subjekti koji su primili DBS pokazali su poboljšani metabolizam glukoze u više područja mozga.Povećani volumen fornixa i mamilijalnih tijela:
Mandibule i mamilijalna tijela u mozgu (koje su oboje povezane s funkcioniranjem memorije) pokazale su povećani volumen nakon DBS-a kod onih s Alzheimerovim.Više razine acetilkolina:
DBS je također prikazan u istraživanjima kako bi se potaknulo otpuštanje acetilkolina. Acetilkoline pomaže prijelazu poruka iz jedne živčane stanice na drugu u našem mozgu.Povećana prostorna memorija:
Nakon dubokog stimuliranja mozga prema fornixu štakora, pokazali su poboljšanu prostornu memoriju u njihovoj sposobnosti da kretanje labirintom. Dok istraživanja na životinjama uvijek ne prenose na ljude, često nam daju uvid u sigurnost i učinkovitost eksperimentalnih postupaka.Smanjena verbalna tečnost:
Duboko stimuliranje mozga već godinama koristi ljudima s Parkinsonovim bolestima s značajno pozitivnim rezultatima. Međutim, neka su istraživanja pokazala da je u nekim od ovih osoba odbijena verbalna tečnost. Dok mnogi s Parkinsonovim osjećajem da je ovaj rizik vrijedan prednosti koje im pruža duboka stimulacija mozga. to se ne bi moglo lako smatrati vrijednim rizikom kod onih s Alzheimerovom bolešću.etička razmatranja
Dok je provedeno više istraživanja na ljudima, neki istraživači pozivaju na dodatne i proširene studije pomoću DBS-a kod životinja prije nastavljanja istraživanja s ljudima. Istaknuli su da, iako su bili ispitanici DBS-a koji su doživjeli kognitivno poboljšanje, bilo je i nekoliko drugih koji su odbijali u nekim kognitivnim područjima nakon dubokog stimuliranja mozga.
Ovi istraživači također ističu činjenicu da postoji nedostatak razumijevanja koliko duboko stimuliranje mozga djeluje; stoga, preporučuju da se dobije više informacija prije nego što se proširi klinička ispitivanja s ljudima.
Riječ iz Verywell
