Onko syvä aivohalvaus tehokkaasti hoidettaessa Alzheimerin tautia?

Tätä aivotoimintaa käytetään usein Parkinsonin taudin hoidossa

Se kuulostaa jonkinlaiselta Star Trekin päättäjiltä, ​​mutta tutkijat näkevät mahdollisuuksia, jotka aiheutuvat syvästä aivojen stimulaatiosta ihmisille, joilla on lievä Alzheimerin tauti . Ja maailmassa, jossa lääkkeet ovat saatavilla, mutta hyödyt ovat rajalliset, on tärkeää kehittää edelleen vaihtoehtoisia hoitomuotoja Alzheimerin taudin hoitoon ja estämiseen.

Mikä on syvä aivojen stimulaatio?

Deep Brain Stimulation (DBS) on prosessi, jossa elektrodit sijoitetaan aivojen sisälle ja ohjelmoidaan antamaan pieniä sähköpulsseja stimuloimaan aivojen toimintaa.

DBS: tä on käytetty useiden vuosien ajan Parkinsonin tautia sairastavilla ihmisillä, joilla on huomattava menestys vapinaa ja lihaksia supistettaessa sekä parantavan asennetta. Sitä tutkitaan myös muiden lääketieteellisten tilojen, kuten masennuksen ja pakko-oireisen häiriön, hoidossa .

Kuinka elektrodit sijoitetaan aivoihin?

Lyhyt vastaus: aivoleikkaus. Jotta DBS olisi mahdollista, johdot on sijoitettava aivoihin. Paikallispuudutuksen avulla neurokirurge porsaa reikiä potilaan kalloon ja huolellisesti langoittaa langat eri aivojen alueille. (Paikallinen anestesia, kun potilas on hereillä, mutta kehon alue on puutteellinen, voidaan käyttää, koska itse aivo ei voi tuntea mitään kipua.)

Sitten sydämentahdista kaltainen kone istutetaan yleisen anestesian alaiseksi henkilön rintakehään, jossa se voi lopulta antaa 130 pienoisvoiman sähköistä impulssia sekunnissa lankoihin ja siten myös aivoihin. Kun aluksi implantoidaan, stimulaattori sammutetaan; muutaman päivän tai viikon kuluttua leikkauksesta, stimulaattori kytkeytyy päälle ja alkaa toimittaa sähköiset impulssit aivoihin.

Alzheimerin taudin hoitoon käytettäessä nämä johdot ovat tyypillisesti sidoksissa aivojen oviaukkoon. Johns Hopkinsin lääketieteen mukaan "fornix on aivopolku instrumentaalinen informaation saamiseksi hippokampukseen , aivojen osaan, jossa oppiminen alkaa ja muisteja tehdään ja jossa Alzheimerin taudin aikaisimmat oireet näyttävät nousevan."

Kuinka Deep Brain Stimulation toimii?

On olemassa useita teorioita siitä, miksi se toimii, mutta vielä ei ole ratkaisevaa vastausta. Parkinson-lääkkeessä ajatellaan keskeyttävän ja häiritsevän aivojen viallista sytyttämistä.

Itse asiassa tutkijoiden käsitys DBS: stä on niin vähäistä, että mahdollisuutta hyödyntää sitä Alzheimerin taudin varalta löydettiin vahingossa, kun DBS: tä testattiin miehellä, joka oli kuolleena lihavana keinona yrittää hallita ruokahalua. Kun he testasivat häntä lanka-asettelulla ja sähköisillä impulsseilla, hän ilmoitti elävän muistin. Kun ne sammutivat impulssit, muisti poistui, ja kun he käänsivät stimulaattorin takaisin, muisti palautui. Tämä johti siihen, että ehkä on olemassa keino herättää aivoja ja muistoja.

Onko se turvallista?

DBS näyttää melko turvalliselta. Vaikka aivoleikkauksen ajatus on erittäin riskialtista, asiantuntijat sanovat, että tämä menettely ei todellakaan ole yhtä invasiivinen kuin se kuulostaa.

Aivokirurgiin liittyy aina riskejä; Kuitenkin yli 100 000 ihmistä, joilla on Parkinsonin tauti, on joutunut DBS: n läpi minimaalisilla ongelmilla. Riskit sisältävät infektion, laitteen toimintahäiriön, aivohalvauksen, akun vaurioitumisen ja langan liikkeen.

Tutkimus Deep Brain Stimulationista ja Alzheimerin taudista

I vaiheen tutkimus

Vuonna 2010 julkaistiin Annals of Neurology -lehdessä tutkimus, jossa selvitettiin Kanadassa toteutettua kliinistä tutkimusta, jossa kuusi henkilöä diagnosoitiin Alzheimerin taudin varalta. Jokaisella oli syvä aivojen stimulaattori, joka implantoitiin kirurgisesti aivoihinsa ja kokenut 12 kuukautta jatkuvaa sähköistä stimulaatiota.

Kognitiivisen toiminnan 6 ja 12 kuukauden tutkiminen osoitti parannusta tai odotettua heikompaa laskua kolmessa kuudesta osallistujasta.

Lisäksi PET-skannauksia käytettiin arvioimaan aivojen glukoosin aineenvaihduntaa, mikä on aivojen kyky murtaa sokereita aivopolttoaineelle ja voi myös olla indikaattori aivojen hermosolujen aktiivisuustasojen suhteen. Alzheimerin tautia sairastavat ihmiset näyttävät tyypillisesti glukoosi-aineenvaihdunnan vähenemisen ajan mittaan, mutta kuusi tutkimuksessa osallistujia osoittivat kasvua, jota pidettiin koko tutkimuksen ajan. Mielenkiintoista on, että aivovaurion heikkeneminen Alzheimerin taudin sokerin hajoamisesta on aiheuttanut joidenkin tutkijoiden kutsun Alzheimerin " tyypin 3 diabetekselle ".

Vaiheen II tutkimus

Johns Hopkinsin vaiheen II tutkimuksessa 42 potilasta 45-85 osallistuivat DBS: ään Alzheimerin taudin kohdentamiseksi. Heistä kukin tehtiin DBS-leikkauksen implantaatioon vuosina 2012-2014. Puolet heistä piti stimulaattoriensa käynnistyä 2 viikon kuluttua, ja puolet heistä oli päällä 12 kuukauden kuluttua. Tämä oli kaksoissokkotutkimus, koska lääkärit eivätkä potilaat tienneet, kun stimulaattorit aktivoitiin.

Kognitio arvioitiin tässä tutkimuksessa useilla testeillä, mukaan lukien ADAS-Cog 13. Myös aivojen glukoosin metabolia mitattiin aivojen eri alueilla.

Tämän tutkimuksen tulokset olivat mielenkiintoisia, eivät välttämättä odotettuja. Kuuden kuukauden kuluttua stimulaattorin implantoinnista aivojen glukoosin aineenvaihdunta oli kasvanut merkittävästi, mutta näitä hyötyjä ei jatkettu 12 kuukauden ajan. Lisäksi havaittiin ikään liittyvä vasteero. Alle 65-vuotiaat osallistujat osoittivat parannuksia kognitiiviseen toimintaan ja aivojen glukoosin aineenvaihduntaan. Alle 65-vuotiaat eivät osoittaneet merkittäviä parannuksia kummallakaan alueella. Tutkijat ajattelivat, että tämä vaikutus olisi voinut liittyä Alzheimerin ( alkuvaiheessa Alzheimerin tauti ) nuorempien ihmisten aivojen rakenteelliseen heikkenemiseen, verrattuna Alzheimerin tautia sairastaviin.

Yhteenveto DBS-vaikutuksista aivoihin

DBS: n vaikutuksia Alzheimerin tautiin on tutkittu näiden vaiheen I ja II vaiheen kliinisten tutkimusten kautta, mutta tietoa siitä, miten se vaikuttaa aivoihin on kerätty myös sen käytöstä muissa ympäristöissä, mukaan lukien muut tutkimukset ja Parkinsonin taudin hoidossa. Seuraavia vaikutuksia on havaittu:

Parantunut yleiskäsitys: Alzheimerin tautia sairastavilla potilailla tehdyissä tutkimuksissa DBS : n tutkimusta saatiin parannettua kognitiota joillekin osallistujille, mitattuna useilla neuropsykologisilla testeillä . Nämä testit mittaavat useita aivojen toimintaan liittyviä seikkoja, kuten muistia, orientaatiota , sanan tunnistusta ja paljon muuta.

Lisääntynyt hippokampuksen tilavuus: Vaikka hippokampus (osa muistiin liittyvästä aivoista) atrofioi ikääntymisen ja merkittävämmin Alzheimerin taudissa, DBS: n on havaittu lisäävän hippokampuksen tilavuutta Alzheimerin tautia sairastavilla henkilöillä. Hippokampuksen tilavuus on korreloitu muistin toimivuuden kanssa.

Lisääntynyt aivojen glukoosin aineenvaihdunta: Kuten edellä on korostettu, jotkut DBS: n saaneista potilaista osoittivat parantuneen glukoosin metabolian monilla aivojen alueilla.

Tuulivoiman ja mammilaryhmien lisääntynyt määrä: Aivoissa olevat (jotka liittyvät sekä muistin toimintaan) osoittautuneet voimakkaat ja mammillääriset elimet ovat osoittaneet lisääntynyttä tilavuutta DBS: n jälkeen Alzheimerin tautia sairastavilla.

Korkeammat asetyylikoliinitasot: DBS: tä on myös osoitettu tutkimuksessa, joka laukaisi asetyylikoliinin vapautumisen. Asetyylikoliini auttaa siirtämään viestejä yhdestä hermosolusta seuraavaan aivoissamme.

Lisääntynyt spatiaalinen muisti: Syvän aivojen stimulaation jälkeen rottien annokselle he osoittivat parantunutta spatiaalista muistia kykyään liikkua sokkelossa. Vaikka eläinkokeet eivät aina siirry ihmisiin, ne tarjoavat meille usein tietoa kokeellisten toimenpiteiden turvallisuudesta ja tehokkuudesta.

Vähentynyt verbaalinen sujuvuus: Deep aivot stimulaatiota on käytetty jo vuosia Parkinsonin tautia sairastavilla ihmisillä, joilla on huomattavasti myönteisiä tuloksia. Kuitenkin jotkut tutkimukset ovat havainneet, että suullinen sujuvuus on vähentynyt joissakin näistä yksilöistä. Vaikka monet Parkinsonin taudinaiheuttajilla tuntevat, että tämä riski on hyötyä siitä syystä, että aivojen stimulaatio tarjoaa heille mahdollisuuden. se ei ehkä ole niin helposti kohtuullinen riski niille, joilla on Alzheimerin tauti.

Eettiset näkökohdat

Vaikka ihmisissä on tehty useita tutkimuksia, jotkut tutkijat vaativat lisä- ja laajennetut tutkimukset DBS: llä eläimillä ennen kuin jatketaan tutkimusta ihmisten kanssa. He huomauttavat, että vaikka DBS-tutkimuksen osanottajat ovat kokeneet jonkin verran kognitiivista parannusta, on ollut muutamia muita, jotka ovat vähentyneet joillakin kognitiivisilla alueilla aivojen stimulaation jälkeen.

Nämä tutkijat korostavat myös sitä, että ymmärrystä ei ole olemassa siitä, kuinka syvä aivojen stimulaatio toimii; Näin he suosittelevat, että hankitaan lisää tietoa ennen kliinisten tutkimusten laajentamista ihmisten kanssa.

Word From

Aivojen aivojen stimulaatio on vakiintunut Parkinsonin taudin asianmukaiseksi hoitamiseksi; kuitenkin tarvitaan enemmän tutkimusta, jotta voidaan erottaa sen hyödyt Alzheimerin taudista. DBS: n potentiaali kognitiiviselle parannukselle on jännittävä, varsinkin kun jatkamme taistelua löytää tehokas hoito Alzheimerin taudille.

> Lähteet:

> Fagundes, VDC, Rieder, CRM, Nunes da Cruz, A, et ai, Deep Brain-stimulaatiotaajuus subthalamic Nucleus vaikuttaa fonemaaliseen ja aktiivi- seen fluenssia Parkinsonin tautiin. Parkinsonin tauti . 2016.

> Hescham S, Temel Y, Schipper S. et ai., Fornixin syvä aivojen stimulaatio indusoi pitkän aikavälin spatiaalisen muistin riippumatta hippokampuksen neurogeneesistä. Aivorakenne ja toiminta. 2017 Mar; 222 (2): 1069-1075.

> Johns Hopkinsin lääketiede. Johns Hopkinsin kirurgit implantoivat ensimmäisen Brainin "sydämentahdistimen" Alzheimerin tautiin Yhdysvalloissa osana kliinistä tutkimusta, joka on suunniteltu hidastamaan muistihäiriöitä. Joulukuu 2012.

> Laxton AW, Tang-Wai DF, McAndrews MP, et ai. Annals of Neurology. 2010 Oct; 68 (4): 521-34. A vaiheen I tutkimus Alzheimerin taudin muistipiirien syvän stimulaation ajaksi. Annals of Neurology. 2010 Oct; 68 (4): 521-34.

> Lozano AM, Fosdick L, Chakravarty MM, et al, Fornixin Deep Brain Stimulationin vaiheen II tutkiminen lievässä Alzheimerin taudissa. Journal of Alzheimerin tauti. 2016 6. syyskuuta 54 (2): 777-87.

> Ovadia D, Bottini G .. Aivojen aivojen stimulaation neuroaattiset seuraukset degeneratiivisissa häiriöissä. Nykyinen mielipide neurologiassa. 2015 Dec; 28 (6): 598-603

> Viana JNM, Vickers JC, Cook MJ, Gilbert F, Muistihäiriöt: viimeaikainen edistysaskel, translational haasteet ja eettiset näkökohdat tarjoamalla Alzheimerin taudin syvällisiä aivojen stimulaatiokokeita. Aging neurobiologia. 2017 elokuu; 56: 202-210.