Ang Pamamaraan ng Utak na Ito ay Madalas Ginagamit upang Ganapin ang Parkinson's Disease
Tila tulad ng isang bagay mula sa mga gumagawa ng Star Trek, ngunit ang mga mananaliksik ay nakakakita ng mga posibilidad na lumabas sa paggamit ng malalim na pagbibigay ng utak para sa mga taong may banayad na sakit sa Alzheimer . At, sa isang mundo kung saan ang mga gamot ay magagamit ngunit ang mga benepisyo ay limitado, kritikal na patuloy na bumuo ng mga alternatibong therapy upang gamutin at maiwasan ang Alzheimer's.
Ano ba ang Deep Brain Stimulation?
Ang Deep Brain Stimulation (DBS) ay isang pamamaraan kung saan ang mga electrodes ay inilagay sa loob ng utak at na-program upang bigyan ang mga maliit na electrical pulse upang pasiglahin ang utak na aktibidad.
DBS ay ginagamit para sa ilang mga taon para sa mga taong may Parkinson ng sakit na may malaking tagumpay sa pagbabawas ng tremors at kalamnan contractions, pati na rin ang pagpapabuti ng ayos ng buong katawan. Sinusuri din ito upang gamutin ang iba pang mga medikal na kondisyon, tulad ng depression at obsessive-compulsive disorder .
Paano Nakalagay ang mga Electrodes sa Utak?
Ang maikling sagot: pagtitistis ng utak. Upang maging posible ang DBS, kailangang ipasok ang mga wire sa utak. Gamit ang lokal na kawalan ng pakiramdam , ang isang neurosurgeon ay nagtaguyod ng mga butas sa bungo ng pasyente at maingat na mga wire thread sa iba't ibang bahagi ng utak. (Lokal na kawalan ng pakiramdam, kapag ang isang pasyente ay gising ngunit isang lugar ng katawan ay numbed, maaaring magamit dahil ang utak mismo ay hindi maaaring makaramdam ng anumang sakit.)
Ang isang makina tulad ng pacemaker ay pagkatapos ay itinanim sa ilalim ng pangkalahatang kawalan ng pakiramdam sa dibdib ng tao kung saan maaari itong maghatid ng 130 miniature electrical impulses sa bawat segundo sa mga wire at, dahil dito, ang utak. Nang una na itinanim, ang stimulator ay naka-off; ng ilang araw o linggo pagkatapos ng operasyon, ang stimulator ay nakabukas at nagsisimula na ihatid ang mga electrical impulses sa utak.
Kapag ginagamit upang gamutin ang sakit na Alzheimer, ang mga wire na ito ay kadalasang nakakonekta sa fornix sa utak. Ayon sa Johns Hopkins Medicine, "ang fornix ay isang utak na landas na nakatutulong sa pagdadala ng impormasyon sa hippocampus , ang bahagi ng utak kung saan nagsisimula ang pag-aaral at ang mga alaala ay ginawa, at kung saan ang pinakamaagang sintomas ng Alzheimer ay lumitaw."
Paano Gumagana ang Deep Brain Stimulation Work?
Mayroong ilang mga teoryang kung bakit ito gumagana, ngunit walang sumasagot na sagot pa. Sa Parkinson's, ito ay naisip upang matakpan at gambalain ang mga mali pagpapaputok ng utak.
Sa katunayan, ang pag-unawa ng mga mananaliksik sa DBS ay napakalubha na ang posibilidad na gamitin ito para sa Alzheimer ay natuklasan nang hindi sinasadya kapag sinusubok ang DBS sa isang taong labis na napakataba bilang isang paraan upang subukang kontrolin ang kanyang gana. Habang sinusubukan nila siya sa pagkakalagay ng kawad at electrical impulses, iniulat niya ang isang matingkad na memorya. Kapag pinatay nila ang mga impulses, ang memorya ay umalis, at nang buksan nila ang stimulator, bumalik ang memorya. Nagtungo ito sa pagkaunawa na marahil ay may isang paraan upang pasiglahin ang utak at ang mga alaala na humahawak nito.
Ito ba ay Ligtas?
Lumilitaw na medyo ligtas ang DBS. Kahit na ang pag-iisip ng utak pagtitistis tunog napaka-peligro, ang mga eksperto sabihin na ang pamamaraan na ito ay talagang hindi bilang nagsasalakay bilang ito tunog.
Mayroong laging mga panganib sa pagtitistis ng utak; gayunpaman, higit sa 100,000 katao sa buong mundo na may sakit na Parkinson ang sumailalim sa DBS na may kaunting mga problema. Kasama sa mga panganib ang impeksiyon, pagkasira ng kagamitan, pag-stroke, pagkabigo ng baterya, at paglipat ng kawad.
Pananaliksik sa Deep Brain Stimulation at Alzheimer's Disease
Phase I Research
Noong 2010, inilathala ng Journal ng Neurology ang pananaliksik na binabalangkas ang isang klinikal na pagsubok na yugto na isinasagawa sa Canada na may anim na taong na-diagnose na may maagang sakit na Alzheimer. Ang bawat isa ay may malalim na utak na stimulator na nakatanim sa kanilang utak at nakaranas ng 12 buwan ng tuluy-tuloy na elektrikal na pagbibigay-sigla.
Ang pagsusulit ng kanilang mga nagbibigay-malay na pag-uugali sa 6 at 12 na buwan ay nagpapahiwatig ng isang pagpapabuti, o isang di-inaasahang pagtanggi sa tatlo sa anim na kalahok.
Bukod pa rito, ang mga pag-scan sa PET ay ginamit upang pag-aralan ang tserebral na metabolismo sa glucose, na kung saan ay ang kakayahan ng utak na masira ang mga sugars para sa utak na gasolina at maaari ding maging tagapagpahiwatig ng mga antas ng aktibidad ng mga neuron sa utak. Ang mga taong may Alzheimer ay kadalasang nagpapakita ng pagbawas sa metabolismo ng glucose sa paglipas ng panahon, ngunit ang anim na kalahok sa pananaliksik ay nagpakita ng pagtaas na pinanatili sa buong pag-aaral. Kapansin-pansin, ang pagtanggi ng kakayahan ng utak na masira ang asukal sa sakit na Alzheimer ay naging sanhi ng ilang mga mananaliksik na tumawag sa " type 3 diabetes " ni Alzheimer.
Phase II Research
Sa isang pag-aaral sa yugto II sa pamamagitan ng Johns Hopkins, 42 mga pasyente na may edad na 45 hanggang 85 ang nakilahok sa DBS upang i-target ang kanilang Alzheimer's disease. Ang bawat isa ay nakaranas ng DBS surgery para sa pagtatanim sa pagitan ng 2012 at 2014. Half ng mga ito ay nagkaroon ng kanilang stimulators naka-on pagkatapos ng 2 linggo, at kalahati ng mga ito ay naka-on pagkatapos ng 12 buwan. Ito ay isang double bulag na pag-aaral, dahil hindi alam ng mga doktor o ng mga pasyente kapag ang mga stimulator ay naisaaktibo.
Ang pagkilala ay na-assess sa pag-aaral na ito sa pamamagitan ng maraming mga pagsubok kabilang ang ADAS-Cog 13. Ang metabolismo ng serebral na glukosa ay sinusukat din sa iba't ibang bahagi ng utak.
Ang mga resulta ng pag-aaral na ito ay kawili-wili, at hindi kinakailangan kung ano ang inaasahan. Sa 6 na buwan pagkatapos ng implantasyon ng stimulator, ang tumaas na metabolismo sa tebak ay malaki ang nadagdagan, ngunit ang mga nadagdag ay hindi napapanatiling sa 12 buwan. Bukod dito, nabanggit ang pagkakaiba sa edad na may kaugnayan sa pagtugon. Ang mga kalahok na mahigit sa edad na 65 ay nagpakita ng mga pagpapabuti sa pag-uugali ng kognitibo at sa cerebral glucose metabolism. Ang mga nasa ilalim ng edad na 65 ay hindi nagpakita ng makabuluhang mga pagpapabuti sa alinmang lugar. Inihalal ng mga mananaliksik na ang epekto na ito ay maaaring may kaugnayan sa paminsan-minsan na mas higit na pagkasira ng istraktura ng utak sa mga nakababatang tao na may Alzheimer ( maagang simula ng Alzheimer ), kumpara sa mga may Alzheimer's late na simula.
Buod ng DBS Effects sa Brain
Ang mga epekto ng DBS sa Alzheimer ay na-aral sa pamamagitan ng mga phase I at phase II na mga klinikal na pagsubok, ngunit ang impormasyon tungkol sa kung paano ito nakakaapekto sa utak ay nakolekta rin mula sa paggamit nito sa iba pang mga setting, kabilang ang iba pang mga pag-aaral sa pananaliksik at sa pagpapagamot sa Parkinson's disease. Natagpuan ang mga sumusunod na epekto:
Pinahusay na pangkalahatang katalusan: Ang pananaliksik sa DBS sa mga taong may Alzheimer ay nagdulot ng pinabuting katalusan para sa ilan sa mga kalahok, na nasusukat sa pamamagitan ng maraming mga pagsusuri sa neuropsychological . Sinusukat ng mga pagsusulit ang ilang aspeto ng paggana ng utak, kabilang ang memorya, orientation , pagkilala sa salita, at higit pa.
Nadagdagang dami ng hippocampus: Habang ang hippocampus (isang bahagi ng utak na nauugnay sa memorya) atrophies na may presensya ng pag-iipon at higit na makabuluhang sa Alzheimer's disease, DBS ay natagpuan upang madagdagan ang dami ng hippocampus sa mga taong may Alzheimer's. Ang dami ng hippocampal ay nauugnay sa paggana ng memorya.
Nadagdagang tserebral na metabolismo sa glucose: Tulad ng naka-highlight sa itaas, ang ilang mga paksa na natanggap ng DBS ay nagpakita ng pinabuting metabolismo ng glucose sa maraming lugar ng utak.
Nadagdagang dami ng fornix at mammillary body: Ang fornix at mammillary body sa utak (na parehong nauugnay sa memory functioning) ay nagpakita ng mas mataas na volume pagkatapos ng DBS sa mga may Alzheimer's.
Ang mas mataas na antas ng acetylcholine: DBS ay ipinakita din sa pananaliksik upang palitawin ang paglabas ng acetylcholine. Tinutulungan ng Acetylcholine ang paglipat ng mga mensahe mula sa isang nerve cell sa susunod sa aming mga talino.
Nadagdagang spatial na memorya: Pagkatapos ng malalim na utak na pagpapasigla sa fornix ng mga daga, nagpakita sila ng pinabuting spatial memory sa kanilang kakayahang mag-navigate sa isang maze. Habang ang mga pag-aaral ng hayop ay hindi palaging inililipat sa mga tao, kadalasan ay nagbibigay kami ng mga pananaw tungkol sa kaligtasan at pagiging epektibo ng mga pamamaraan sa pag-eksperimento.
Nabawasan ang matalino na pandamdam: Ang malalim na pagpapasigla ng utak ay ginamit para sa mga taon sa mga taong may Parkinson na may makabuluhang positibong resulta. Gayunman, natuklasan ng ilang pananaliksik na ang pandaray-nilay na kahusayan ay tinanggihan sa ilan sa mga indibiduwal na ito. Habang marami ang may pakiramdam ng Parkinson na ang panganib na ito ay nagkakahalaga ng kapakinabangan na nagbibigay ng malalim na utak na pagpapasigla para sa kanila. ito ay maaaring hindi madaling ma-deemed isang kapaki-pakinabang na panganib sa mga may sakit Alzheimer's.
Etikal na pagsasaalang-alang
Habang mayroong maraming mga pag-aaral na isinasagawa sa mga tao, ang ilang mga mananaliksik ay tumatawag para sa karagdagang at pinalawak na mga pag-aaral gamit ang DBS sa mga hayop bago magpatuloy sa higit pang pananaliksik sa mga tao. Itinuturo nila na habang may mga kalahok sa DBS na nakaranas ng ilang mga nagbibigay-malay na pagpapabuti, nagkaroon din ng ilang iba na tumanggi sa ilang mga lugar na nagbibigay-malay pagkatapos ng malalim na pagpapasigla ng utak.
Ang mga mananaliksik din highlight ang katotohanan na mayroong isang kakulangan ng pag-unawa sa kung paano malalim na utak pagpapasigla gumagana; sa gayon, inirerekumenda nila na ang karagdagang impormasyon ay nakuha bago palawakin ang mga klinikal na pagsubok sa mga tao.
Isang Salita Mula
Ang malalim na pagpapasigla ng utak ay maayos na itinatag bilang angkop na paggamot para sa sakit na Parkinson; gayunpaman, higit pang pananaliksik ang kinakailangan upang makilala ang mga benepisyo nito sa Alzheimer's disease. Ang potensyal ng DBS para sa pagpapaunlad ng kognitibo ay kapana-panabik, lalo na habang patuloy tayong nagpupumilit upang makahanap ng epektibong paggamot para sa Alzheimer's.
> Pinagmulan:
> Fagundes, VDC, Rieder, CRM, Nunes da Cruz, A, et al, Deep Brain Stimulation Frequency ng Subthalamic Nucleus Nakakaapekto sa Phonemic at Pagkilos ng Pag-init sa Parkinson's Disease. Parkinson's Disease. 2016.
> Hescham S, Temel Y, Schipper S. et al, Fornix malalim utak pagpapasigla sapilitan pang-matagalang spatial memory independiyenteng ng hippocampal neurogenesis. Structure and Function ng Utak. 2017 Mar; 222 (2): 1069-1075.
> Johns Hopkins Medicine. Johns Hopkins Surgeons Ipanukala ang First Brain 'Pacemaker' para sa Alzheimer's Disease sa Estados Unidos bilang Bahagi ng isang Clinical Trial Dinisenyo upang Mabagal ang Pagkawala ng Memory. Disyembre 2012.
> Laxton AW, Tang-Wai DF, McAndrews MP, et al. Mga salaysay ng Neurolohiya. 2010 Oktubre; 68 (4): 521-34. Isang yugto kong pagsubok ng malalim na utak na pagpapasigla ng mga circuits ng memory sa Alzheimer's disease. Mga salaysay ng Neurolohiya. 2010 Oktubre; 68 (4): 521-34.
> Lozano AM, Fosdick L, Chakravarty MM, et al, A Phase II Study ng Fornix Deep Brain Stimulation sa Mild Alzheimer's Disease. Journal of Alzheimer's Disease. 2016 Sep 6; 54 (2): 777-87.
> Ovadia D, Bottini G .. Neuroethical implikasyon ng malalim na utak pagpapasigla sa degenerative disorder. Kasalukuyang Opinyon sa Neurology. 2015 Disyembre 28 (6): 598-603
> Viana JNM, Vickers JC, Cook MJ, Gilbert F, Currents ng memorya: kamakailang pag-unlad, mga hamon sa pagsasalin, at etikal na pagsasaalang-alang sa fornix malalim na utak pagpapasigla ng pagsubok para sa Alzheimer's disease. Neurobiology of Aging. 2017 Ago; 56: 202-210.