Bu Beyin Prosedürü Genellikle Parkinson Hastalığını Tedavi Etmek İçin Kullanılır
Star Trek'in yapımcılarından bir şey gibi geliyor, ama araştırmacılar, hafif Alzheimer hastalığı olan kişiler için derin beyin stimülasyonu kullanımıyla ortaya çıkan olasılıkları görüyorlar. Ve ilaçların mevcut olduğu ancak faydaların sınırlı olduğu bir dünyada, Alzheimer'ı tedavi etmek ve önlemek için alternatif tedaviler geliştirmeye devam etmek önemlidir.
Derin Beyin Stimülasyonu Nedir?
Derin Beyin Stimülasyonu (DBS), elektrotların beynin içine yerleştirildiği ve beyin aktivitesini uyarmak için küçük elektrik darbeleri vermek üzere programlandığı bir prosedürdür.
DBS, Parkinson hastalığı olan kişilerde, yıldırım ve kas kasılmalarını azaltmada ve aynı zamanda postürü iyileştirmede önemli bir başarı elde eden birkaç yıldır kullanılmıştır. Ayrıca depresyon ve obsesif kompulsif bozukluk gibi diğer tıbbi durumları tedavi etmek için araştırılmaktadır.
Elektrotlar Beyne Nasıl Yerleştirilir?
Kısa cevap: beyin ameliyatı. DBS'nin mümkün olması için, beyine tellerin sokulması gerekir. Lokal anestezi kullanarak, bir beyin cerrahı hastanın kafatasına delikler açıyor ve dikkatli bir şekilde beynin farklı bölgelerine teller geçiriyor. (Lokal anestezi, bir hasta uyanıkken, ancak vücudun bir alanı uyuşturulduğunda, beynin kendisi herhangi bir acı hissetmediğinden kullanılabilir.)
Kalp pili benzeri bir makine daha sonra genel anestezi altında kişinin tellerine ve sonuç olarak beyine saniyede 130 minyatür elektrik impulsu verebildiği kişinin göğsüne yerleştirilir. Başlangıçta implante edildiğinde, stimülatör kapalıdır; Ameliyattan birkaç gün veya hafta sonra, stimülatör açılır ve elektriksel impulsları beyne iletmeye başlar.
Alzheimer hastalığını tedavi etmek için kullanıldığında, bu teller tipik olarak beyindeki fornikse bağlanır. Johns Hopkins Medicine'e göre, “fornix, hipokampusa , beynin öğrenmenin başladığı ve anıların yapıldığı ve Alzheimer'ın en erken belirtilerinin ortaya çıktığı bölümlere bilgi getirmede etkili bir beyin yoludur.”
Derin Beyin Stimülasyonu Nasıl Çalışır?
Neden işe yaradığı konusunda bazı teoriler var, ama henüz kesin bir cevap yok. Parkinson'da, beynin hatalı ateşlemesini kesmek ve bozmak için düşünülür.
Aslında, araştırmacıların DBS konusundaki anlayışı o kadar kısıtlıdır ki, DBS, iştahını kontrol etmeye çalışmanın bir yolu olarak morbid obez olan bir adam üzerinde test edilirken, Alzheimer için kullanımının tesadüfi olarak keşfedilmiştir. Tel yerleştirme ve elektriksel dürtüleri ile onu test ederken, canlı bir hafıza bildirdi. Dürtüleri kapattığında, bellek kayboldu ve uyarıcıyı tekrar açtıklarında, bellek geri döndü. Bu, belki de beynini ve sahip olduğu hatıraları uyarmanın bir yolu olduğunun farkına varmıştır.
Güvenli mi?
DBS oldukça güvenli görünüyor. Her ne kadar beyin ameliyatı düşüncesi çok riskli olsa da, uzmanlar bu prosedürün aslında göründüğü kadar invaziv olmadığını söylüyor.
Her zaman beyin ameliyatı riski vardır; Bununla birlikte, Parkinson hastalığı olan tüm dünyada 100.000'den fazla kişi, DBS'ye çok az sorunla maruz kalmıştır. Riskler arasında enfeksiyon, ekipman arızası, felç, pil arızası ve telin hareketi yer alır.
Derin Beyin Stimülasyonu ve Alzheimer Hastalığı Üzerinde Araştırma
Faz I Araştırma
2010 yılında, Annals of Neurology dergisi, Kanada'da erken evre Alzheimer hastalığı tanısı konan altı kişiyle yapılan bir faz I klinik çalışmasını özetleyen bir araştırma yayınladı. Her birinin beyinlerinde cerrahi olarak implante edilen derin bir beyin stimülatörü vardı ve 12 aylık sürekli elektrik stimülasyonu yaşadı.
Bilişsel işlevlerinin 6 ve 12 ayda test edilmesi, altı katılımcıdan üçünde bir iyileşme veya beklenenden az bir düşüş olduğunu göstermiştir.
Ek olarak, beyin taramaları, beyinin beyin yakıtı için şekerleri parçalama kabiliyeti olan ve aynı zamanda beyindeki nöronların aktivite düzeylerinin bir göstergesi olabilen serebral glikoz metabolizmasını değerlendirmek için kullanıldı. Alzheimer hastaları tipik olarak zamanla glukoz metabolizmasında azalma gösterirler, ancak bu altı araştırma katılımcısı çalışma boyunca sürdürülen bir artış gösterdi. İlginçtir ki, Alzheimer hastalığında beynin şekeri parçalamadaki azalması, bazı araştırmacıların Alzheimer'ın " tip 3 diyabet " olarak adlandırılmasına neden olmuştur.
Faz II Araştırma
Johns Hopkins ile yapılan bir faz II çalışmasında, Alzheimer hastalığını hedeflemek için 45 ila 85 yaşları arasında 42 hasta DBS'ye katılmıştır. Herbiri 2012-2014 yılları arasında implantasyon için DBS ameliyatı geçirdiler. Yarısı 2 hafta sonra stimülatörleri açıldı ve bunların yarısı 12 ay sonra açıldı. Bu çift kör bir çalışmaydı, çünkü ne doktorlar ne de hastalar uyarıcıların ne zaman aktif olduğunu bilmiyordu.
Bu çalışmada bilişsel ADAS-Cog 13 de dahil olmak üzere çoklu testlerle değerlendirildi. Beynin farklı bölgelerinde de beyin glikoz metabolizması ölçüldü.
Bu çalışmanın sonuçları ilginçti ve beklenen bir şey değildi. Stimülatörün implantasyonundan 6 ay sonra, serebral glikoz metabolizması önemli ölçüde artmıştı, ancak bu kazançlar 12 ayda sürdürülmedi. Ek olarak, yanıtta yaşa bağlı bir fark not edildi. 65 yaşın üzerindeki katılımcılar bilişsel işlevlerde ve serebral glukoz metabolizmasında iyileşmeler göstermiştir. 65 yaşın altındakiler her iki bölgede de önemli gelişmeler göstermedi. Araştırmacılar, bu etkinin Alzheimer'lı ( erken başlangıçlı Alzheimer ) genç insanlarda, daha geç başlangıçlı Alzheimer'lı olanlara kıyasla, bazen daha büyük beyin yapılarının bozulmasıyla ilişkili olabileceğini ileri sürmüşlerdir.
Beyin üzerindeki DBS Etkilerinin Özeti
DBS'nin Alzheimer üzerindeki etkileri, bu faz I ve faz II klinik denemeleri ile incelenmiştir, ancak beynin nasıl etkilediğine dair bilgiler, diğer araştırmalar ve Parkinson hastalığının tedavisi dahil olmak üzere diğer ortamlardaki kullanımından da toplanmıştır. Aşağıdaki etkiler bulunmuştur:
Geliştirilmiş genel biliş: Alzheimer hastalarında DBS üzerine yapılan araştırmalar, çoklu nöropsikolojik testlerle ölçüldüğü üzere, bazı katılımcılar için daha iyi bir biliş ortaya çıkarmıştır . Bu testler, bellek, yönlendirme , kelime tanıma ve daha fazlası dahil olmak üzere beyin işlevinin çeşitli yönlerini ölçer.
Artan hipokampus hacmi: Hipokampus (hafızayla ilişkili beynin bir kısmı) Alzheimer hastalığında yaşlanma ve daha belirgin bir şekilde ortaya çıkan atrofilerle birlikte, DBS'nin Alzheimer hastalarında hipokampusun hacmini arttırdığı bulunmuştur. Hipokampal hacim hafıza fonksiyonu ile koreledir.
Artan serebral glikoz metabolizması: Yukarıda da vurgulandığı gibi, DBS alan bazı kişiler beynin çeşitli bölgelerinde glukoz metabolizmasını iyileştirdi.
Fornix ve mammiller organların artan hacmi: Beyindeki fornix ve mammiller cisimler (hem hafıza fonksiyonuna bağlı) hem de Alzheimer'lılarda DBS sonrası artmış hacim göstermiştir.
Daha yüksek asetilkolin seviyeleri: DBS, asetilkolin salınımını tetiklemek için araştırmalarda da gösterilmiştir. Asetilkolin, bir sinir hücresinden gelen mesajları beynimizdeki bir diğerine aktarmaya yardımcı olur.
Artan uzamsal hafıza: Sıçanların fornixine derin beyin uyarımı yapıldıktan sonra, bir labirentte gezinme yeteneklerinde gelişmiş uzamsal bellek gösterdiler. Hayvan çalışmaları her zaman insanlara aktarılmasa da, genellikle bize deneysel prosedürlerin güvenliği ve etkinliği hakkında bilgi verir.
Azalmış sözel akıcılık: Derin beyin stimülasyonu Parkinson hastalarında yıllardır anlamlı derecede pozitif sonuçlarla kullanılmıştır. Ancak, bazı araştırmalar bu kişilerin bazılarında sözel akıcılığın azaldığını bulmuştur. Parkinson hastalarının çoğu, bu riskin, derin beyin stimülasyonunun onlar için sağladığı faydaya değdiğini düşünürken. Alzheimer hastalığı olanlarda bu kadar kolay bir risk kabul edilmeyebilir.
Etik Hususlar
İnsanlarda yapılan çok sayıda çalışma olmasına rağmen, bazı araştırmacılar insanlarla daha fazla araştırma yapmaya devam etmeden önce hayvanlarda DBS kullanarak ek ve genişletilmiş çalışmalar için çağrıda bulunuyorlar. Bazı bilişsel düzelme yaşayan DBS araştırması katılımcıları olmasına rağmen, derin beyin uyarılmasından sonra bazı bilişsel alanlarda azalmış birkaç kişinin de var olduğuna işaret ediyorlar.
Bu araştırmacılar ayrıca, beyin stimülasyonunun ne kadar derin çalıştığına dair bir anlayış eksikliği olduğunu vurgulamaktadır; Böylece, klinik deneyleri insanlarla genişletmeden önce daha fazla bilgi edinilmesini tavsiye ederler.
Bir kelime
Derin beyin stimülasyonu Parkinson hastalığı için uygun bir tedavi olarak iyi bir şekilde kurulmuştur; Bununla birlikte, Alzheimer hastalığındaki faydalarını ayırt etmek için daha fazla araştırmaya ihtiyaç vardır. Bilişsel düzelme için DBS'nin potansiyeli, özellikle de Alzheimer için etkili bir tedavi bulmak için mücadele etmeye devam ederken, heyecan verici.
> Kaynaklar:
> Fagundes, VDC, Rieder, CRM, Nunes da Cruz, A ve ark., Subthalamic Nucleus'un Derin Beyin Stimülasyon Frekansı Parkinson Hastalığında Fonemik ve Eylem Akıcılığını Etkiler. Parkinson hastalığı . 2016.
> Hescham S, Temel Y, Schipper S. ve ark., Fornix derin beyin stimülasyonu, hipokampal nörojenezden bağımsız uzun süreli uzaysal hafızayı uyardı. Beyin Yapısı ve Fonksiyonu. 2017 Mar; 222 (2): 1069-1075.
> Johns Hopkins Tıbbı. Johns Hopkins Cerrahları Amerika Birleşik Devletleri'nde Alzheimer Hastalığı için İlk Beyin “Kalp Pili” İmplantını Yavaş Hafıza Kaybına Tasarlanmış Klinik Bir Denemenin Bir Parçası Olarak İmplant etti. Aralık 2012.
> Laxton AW, Tang-Wai DF, McAndrews MP ve diğ. Nöroloji Annals. 2010 Ekim; 68 (4): 521-34. Alzheimer hastalığında derin beyin beyninin hafıza devrelerinin uyarılmasının bir faz I denemesi. Nöroloji Annals. 2010 Ekim; 68 (4): 521-34.
> Lozano AM, Fosdick L, Chakravarty MM, ve ark., Hafif Alzheimer Hastalığında Fornix Derin Beyin Stimülasyonu A Faz II Çalışması. Alzheimer Hastalığı Dergisi. 2016 6 Eylül; 54 (2): 777-87.
> Ovadia D, Bottini G .. Dejeneratif bozukluklarda derin beyin stimülasyonunun nörolojik etkileri. Nörolojide Güncel Görüş. 2015 Aralık; 28 (6): 598-603
> Viana JNM, Vickers JC, Cook MJ, Gilbert F, Bellek Akıntıları: Alzheimer hastalığı için derin beyin stimülasyonu çalışmalarında son ilerleme, translasyonel zorluklar ve etik düşünceler. Yaşlanmanın Nörobiyolojisi. 2017 Ağustos: 56: 202-210.