Innhold
- Hva er dyp hjernestimulering?
- Hvordan plasseres elektroder i hjernen?
- Hvordan virker dyp hjernestimulering?
- Er det trygt?
- Forskning på dyp hjernestimulering og Alzheimers sykdom
- Sammendrag av DBS-effekter på hjernen
- Etiske vurderinger
Hva er dyp hjernestimulering?
Deep Brain Stimulation (DBS) er en prosedyre der elektroder plasseres inne i hjernen og programmeres til å avgi små elektriske pulser for å stimulere hjernens aktivitet.
DBS har blitt brukt i flere år for personer med Parkinsons sykdom med betydelig suksess med å redusere tremor og muskelsammentrekninger, samt forbedre holdning. Det blir også undersøkt for å behandle andre medisinske tilstander, som depresjon og tvangslidelse.
Hvordan plasseres elektroder i hjernen?
Det korte svaret: hjernekirurgi. For at DBS skal være mulig, må ledninger settes inn i hjernen. Ved hjelp av lokalbedøvelse borer en nevrokirurg hull i pasientens hodeskalle og trekker ledninger forsiktig inn i forskjellige områder av hjernen. (Lokalbedøvelse, når en pasient er våken, men et område av kroppen er bedøvet, kan brukes fordi hjernen ikke kan føle smerte.)
En pacemakerlignende maskin blir deretter implantert under narkose i brystet til personen der den til slutt kan levere 130 miniatyr elektriske impulser per sekund til ledningene og følgelig hjernen. Når den først implanteres, er stimulatoren slått av; noen dager eller uker etter operasjonen slås stimulatoren på og begynner å levere de elektriske impulsene til hjernen.
Når de brukes til å behandle Alzheimers sykdom, er disse ledningene vanligvis koblet til fornix i hjernen. Ifølge Johns Hopkins Medicine, "er fornixen en hjernevei som hjelper til med å bringe informasjon til hippocampus, den delen av hjernen der læring begynner og minner blir laget, og hvor de tidligste symptomene på Alzheimers ser ut til å oppstå."
Hvordan virker dyp hjernestimulering?
Det er flere teorier om hvorfor det fungerer, men det er ikke noe avgjørende svar ennå. I Parkinsons tenkes det å avbryte og forstyrre den defekte avfyringen av hjernen.
Faktisk er forskernes forståelse av DBS så begrenset at muligheten for å bruke den til Alzheimers ble oppdaget ved et uhell da DBS ble testet på en mann som var sykelig overvektig som en måte å prøve å kontrollere appetitten på. Da de testet ham med ledning og elektriske impulser, rapporterte han om et levende minne. Da de skrudde av impulsene, forsvant minnet, og da de slo på stimulatoren igjen, kom minnet tilbake. Dette førte til erkjennelsen at det kanskje er en måte å stimulere hjernen og minnene den har.
Er det trygt?
DBS ser ut til å være ganske trygg. Selv om tanken på hjernekirurgi høres veldig risikabelt ut, sier eksperter at denne prosedyren faktisk ikke er så invasiv som den høres ut. Det er alltid risiko med hjernekirurgi; Imidlertid har over 100.000 mennesker over hele verden med Parkinsons sykdom gjennomgått DBS med minimale problemer. Risikoen inkluderer infeksjon, feil på utstyret, slag, batterisvikt og ledningens bevegelse.
Forskning på dyp hjernestimulering og Alzheimers sykdom
Fase I-forskning
I 2010 publiserte tidsskriftet Annals of Neurology forskning som skisserte en klinisk fase I-studie utført i Canada med seks personer diagnostisert med tidlig Alzheimers sykdom. De hadde en dyp hjernestimulator kirurgisk implantert i hjernen og opplevde 12 måneders kontinuerlig elektrisk stimulering.Testing av deres kognitive funksjon ved 6 og 12 måneder indikerte en forbedring eller en mindre enn forventet nedgang hos tre av de seks deltakerne.
I tillegg ble PET-skanninger brukt til å evaluere cerebral glukosemetabolisme, som er hjernens evne til å bryte ned sukker for hjernedrivstoff og kan også være en indikator på aktivitetsnivået til nevroner i hjernen. Personer med Alzheimers viser vanligvis en reduksjon i glukosemetabolismen over tid, men disse seks forskningsdeltakerne viste en økning som ble opprettholdt gjennom hele studien. Interessant nok har hjernens avtagende evne til å bryte ned sukker i Alzheimers sykdom fått noen forskere til å kalle Alzheimers for "type 3-diabetes".
Fase II-forskning
I en fase II-studie gjennom Johns Hopkins deltok 42 pasienter i alderen 45 til 85 i DBS for å målrette Alzheimers sykdom. De gjennomgikk hver DBS-operasjon for implantasjon mellom 2012 og 2014. Halvparten av dem hadde aktivert stimulatorene etter 2 uker, og halvparten av dem hadde det slått på etter 12 måneder. Dette var en dobbeltblind studie, siden verken legene eller pasientene visste når stimulatorene ble aktivert.
Kognisjon ble vurdert i denne studien gjennom flere tester inkludert ADAS-Cog 13. Cerebral glukosemetabolisme ble også målt i forskjellige områder av hjernen.
Resultatene av denne studien var interessante, og ikke nødvendigvis det som var forventet. 6 måneder etter implantasjon av stimulatoren hadde cerebral glukosemetabolisme økt betydelig, men disse gevinstene ble ikke opprettholdt etter 12 måneder. I tillegg ble det registrert en aldersrelatert forskjell i respons. Deltakerne som var over 65 år viste forbedringer i kognitiv funksjon og i cerebral glukosemetabolisme. De som var under 65 år viste ikke signifikante forbedringer på begge områdene. Forskerne teoretiserte at denne effekten kan ha vært relatert til den til tider større forverringen av hjernestrukturen hos yngre mennesker med Alzheimers (tidlig begynnende Alzheimers), sammenlignet med de med Alzheimers med sent begynnende.
Sammendrag av DBS-effekter på hjernen
Effektene av DBS på Alzheimers har blitt studert gjennom disse kliniske fase I- og fase II-studiene, men informasjon om hvordan det påvirker hjernen er også samlet inn fra bruken i andre miljøer, inkludert andre forskningsstudier og behandling av Parkinsons sykdom. Følgende effekter er funnet:
Forbedret generell kognisjon:Forskning på DBS hos mennesker med Alzheimers resulterte i forbedret kognisjon for noen av deltakerne, målt ved flere nevropsykologiske tester. Disse testene måler flere aspekter av hjernens funksjon, inkludert minne, orientering, ordgjenkjenning og mer.
Økt hippocampus volum:Mens hippocampus (en del av hjernen assosiert med hukommelse) forringes med tilstedeværelse av aldring og mer signifikant i Alzheimers sykdom, har DBS vist seg å øke volumet av hippocampus hos personer med Alzheimers. Hippocampal-volumet er korrelert med at minnet fungerer.
Økt cerebral glukosemetabolisme:Som fremhevet ovenfor, viste noen fag som fikk DBS forbedret glukosemetabolisme i flere områder av hjernen.
Økt volum av fornix og brystkropper:Fornix- og brystkroppene i hjernen (som begge er relatert til hukommelsesfunksjon) har vist økt volum etter DBS hos de med Alzheimers.
Høyere acetylkolinnivåer:DBS har også vist seg i forskning å utløse frigjøring av acetylkolin. Acetylkolin hjelper til med å overføre meldinger fra en nervecelle til den neste i hjernen vår.
Økt romlig minne:Etter dyp hjernestimulering til forsiden av rotter, demonstrerte de forbedret romlig hukommelse i deres evne til å navigere i en labyrint. Selv om dyreforsøk ikke alltid overføres til mennesker, gir de oss ofte innsikt om sikkerheten og effektiviteten til eksperimentelle prosedyrer.
Redusert verbal flyt:Dyp hjernestimulering har blitt brukt i årevis hos personer med Parkinsons med betydelig positive resultater. Imidlertid har noen undersøkelser funnet at verbal flyt har avtatt hos noen av disse personene. Mens mange med Parkinsons føler at denne risikoen er verdt fordelen som dyp hjernestimulering gir dem. det kan ikke så lett bli ansett som en verdifull risiko hos de med Alzheimers sykdom.
Etiske vurderinger
Selv om det har blitt utført flere studier på mennesker, krever noen forskere ytterligere og utvidede studier ved bruk av DBS hos dyr før de fortsetter mer forskning med mennesker. De påpeker at mens det har vært DBS-forskningsdeltakere som har opplevd noe kognitiv forbedring, har det også vært noen få andre som har avvist i noen kognitive områder etter dyp hjernestimulering.
Disse forskerne fremhever også det faktum at det mangler forståelse for hvordan dyp hjernestimulering fungerer; dermed anbefaler de at mer informasjon tilegnes før de utvider kliniske studier med mennesker.
Et ord fra veldig bra
Dyp hjernestimulering har vært godt etablert som en passende behandling for Parkinsons sykdom; Imidlertid er det nødvendig med mer forskning for å se fordelene ved Alzheimers sykdom. Potensialet til DBS for kognitiv forbedring er spennende, spesielt ettersom vi fortsetter å kjempe for å finne en effektiv behandling for Alzheimers.
- Dele
- Vend
- E-post
- Tekst