Содержание
- Что такое глубокая стимуляция мозга?
- Как электроды размещены в мозге?
- Как работает глубокая стимуляция мозга?
- Это безопасно?
- Исследования глубокой стимуляции мозга и болезни Альцгеймера
- Резюме воздействия DBS на мозг
- Этические соображения
Что такое глубокая стимуляция мозга?
Глубокая стимуляция мозга (DBS) - это процедура, при которой электроды помещаются в мозг и запрограммированы на испускание небольших электрических импульсов для стимуляции активности мозга.
DBS использовался в течение нескольких лет для людей с болезнью Паркинсона со значительным успехом в уменьшении тремора и мышечных сокращений, а также в улучшении осанки. Он также исследуется для лечения других заболеваний, таких как депрессия и обсессивно-компульсивное расстройство.
Как электроды размещены в мозге?
Краткий ответ: операция на головном мозге. Чтобы DBS была возможна, провода должны быть вставлены в мозг. Под местной анестезией нейрохирург просверливает отверстия в черепе пациента и аккуратно продевает провода в разные области мозга. (Местная анестезия, когда пациент бодрствует, но онемел какой-то участок тела, может использоваться, потому что сам мозг не может чувствовать боли.)
Затем под общей анестезией имплантируют кардиостимулятор в грудную клетку человека, где он в конечном итоге может передавать 130 миниатюрных электрических импульсов в секунду на провода и, следовательно, в мозг. При первоначальной имплантации стимулятор выключен; Через несколько дней или недель после операции стимулятор включается и начинает подавать электрические импульсы в мозг.
При лечении болезни Альцгеймера эти провода обычно подключаются к своду головного мозга. Согласно Johns Hopkins Medicine, «свод - это мозговой путь, способствующий передаче информации в гиппокамп, ту часть мозга, где начинается обучение и создаются воспоминания, и где, по-видимому, возникают самые ранние симптомы болезни Альцгеймера».
Как работает глубокая стимуляция мозга?
Есть несколько теорий относительно того, почему это работает, но окончательного ответа пока нет. Считается, что при болезни Паркинсона он прерывает и нарушает неправильную работу мозга.
Фактически, понимание исследователями DBS настолько ограничено, что возможность его использования при болезни Альцгеймера была обнаружена случайно, когда DBS тестировался на мужчине, страдающем болезненным ожирением, как способ попытаться контролировать свой аппетит. Когда они проверяли его расположение проводов и электрические импульсы, он сообщил о ярких воспоминаниях. Когда они отключили импульсы, память исчезла, а когда они снова включили стимулятор, память вернулась. Это привело к осознанию того, что, возможно, есть способ стимулировать мозг и хранимые в нем воспоминания.
Это безопасно?
DBS кажется довольно безопасным. Хотя мысль об операции на головном мозге звучит очень рискованно, эксперты говорят, что эта процедура на самом деле не так инвазивна, как кажется. Операция на головном мозге всегда сопряжена с риском; однако более 100 000 человек во всем мире с болезнью Паркинсона прошли DBS с минимальными проблемами. Риски включают инфекцию, неисправность оборудования, удар, выход из строя аккумуляторной батареи и перемещение провода.
Исследования глубокой стимуляции мозга и болезни Альцгеймера
Фаза I Исследования
В 2010 году журнал Annals of Neurology опубликовал исследование, описывающее клиническое испытание фазы I, проведенное в Канаде с участием шести человек с диагнозом ранняя болезнь Альцгеймера. Каждому из них хирургическим путем имплантировали в мозг глубокий стимулятор мозга, и они испытывали 12 месяцев непрерывной электрической стимуляции.Тестирование их когнитивных функций через 6 и 12 месяцев показало улучшение или менее ожидаемое снижение у трех из шести участников.
Кроме того, ПЭТ-сканирование использовалось для оценки метаболизма глюкозы в головном мозге, который представляет собой способность мозга расщеплять сахар в качестве топлива для мозга, а также может быть индикатором уровня активности нейронов в головном мозге. Люди с болезнью Альцгеймера обычно демонстрируют снижение метаболизма глюкозы с течением времени, но эти шесть участников исследования показали повышение, которое сохранялось на протяжении всего исследования. Интересно, что снижение способности мозга расщеплять сахар при болезни Альцгеймера заставило некоторых исследователей назвать болезнь Альцгеймера «диабетом 3 типа».
Фаза II исследования
В исследовании фазы II, проведенном Джоном Хопкинсом, 42 пациента в возрасте от 45 до 85 участвовали в DBS для борьбы с болезнью Альцгеймера. Каждому из них была проведена операция по имплантации DBS в период с 2012 по 2014 год. У половины из них стимуляторы были включены через 2 недели, а у половины из них они были включены через 12 месяцев. Это было двойное слепое исследование, поскольку ни врачи, ни пациенты не знали, когда были активированы стимуляторы.
Познание оценивалось в этом исследовании с помощью нескольких тестов, включая ADAS-Cog 13. Церебральный метаболизм глюкозы также измерялся в различных областях мозга.
Результаты этого исследования были интересными, и не совсем ожидаемыми. Через 6 месяцев после имплантации стимулятора метаболизм церебральной глюкозы значительно увеличился, но этот прирост не был сохранен через 12 месяцев. Кроме того, была отмечена возрастная разница в ответах. Участники старше 65 лет продемонстрировали улучшение когнитивных функций и метаболизма глюкозы в головном мозге. Те, кто был моложе 65 лет, не показали значительных улучшений в обеих областях. Исследователи предположили, что этот эффект мог быть связан с иногда большим ухудшением структуры мозга у молодых людей с болезнью Альцгеймера (болезнь Альцгеймера с ранним началом) по сравнению с людьми с поздним началом.
Резюме воздействия DBS на мозг
Влияние DBS на болезнь Альцгеймера было изучено в ходе этих клинических испытаний фазы I и фазы II, но информация о том, как он влияет на мозг, также была собрана при его использовании в других условиях, включая другие исследования и при лечении болезни Паркинсона. Обнаружены следующие эффекты:
Улучшение общего познания:Исследования DBS у людей с болезнью Альцгеймера привели к улучшению когнитивных функций у некоторых участников, о чем свидетельствуют многочисленные нейропсихологические тесты. Эти тесты измеряют несколько аспектов функционирования мозга, включая память, ориентацию, распознавание слов и многое другое.
Увеличение объема гиппокампа:В то время как гиппокамп (часть мозга, связанная с памятью) атрофируется при старении и, что более важно, при болезни Альцгеймера, было обнаружено, что DBS увеличивает объем гиппокампа у людей с болезнью Альцгеймера. Объем гиппокампа коррелировал с функционированием памяти.
Повышенный церебральный метаболизм глюкозы:Как подчеркивалось выше, некоторые субъекты, получавшие DBS, продемонстрировали улучшение метаболизма глюкозы во многих областях мозга.
Увеличенный объем свода и маммиллярных тел:Свод и маммиллярные тела в головном мозге (оба связаны с функционированием памяти) продемонстрировали увеличенный объем после DBS у людей с болезнью Альцгеймера.
Более высокий уровень ацетилхолина:Исследования показали, что DBS запускает высвобождение ацетилхолина. Ацетилхолин помогает передавать сообщения от одной нервной клетки к другой в нашем мозгу.
Повышенная пространственная память:После глубокой стимуляции свода мозга крыс они продемонстрировали улучшенную пространственную память в их способности перемещаться по лабиринту. Хотя исследования на животных не всегда переносятся на людей, они часто дают нам представление о безопасности и эффективности экспериментальных процедур.
Снижение беглости речи:Глубокая стимуляция мозга использовалась в течение многих лет у людей с болезнью Паркинсона со значительными положительными результатами. Однако некоторые исследования показали, что у некоторых из этих людей снизилась беглость речи. Хотя многие люди с болезнью Паркинсона считают, что этот риск стоит той выгоды, которую им дает глубокая стимуляция мозга. это не может быть так легко признано стоящим риском для людей с болезнью Альцгеймера.
Этические соображения
Несмотря на то, что было проведено множество исследований на людях, некоторые исследователи призывают к дополнительным и расширенным исследованиям с использованием DBS на животных, прежде чем продолжать исследования на людях. Они отмечают, что, несмотря на то, что были участники исследования DBS, которые испытали некоторое улучшение когнитивных функций, было также несколько других, которые снизились в некоторых когнитивных областях после глубокой стимуляции мозга.
Эти исследователи также подчеркивают тот факт, что отсутствует понимание того, как работает глубокая стимуляция мозга; таким образом, они рекомендуют собрать больше информации, прежде чем проводить клинические испытания на людях.
Слово от Verywell
Глубокая стимуляция мозга зарекомендовала себя как подходящее лечение болезни Паркинсона; однако необходимы дополнительные исследования, чтобы понять его преимущества при болезни Альцгеймера. Потенциал DBS для улучшения когнитивных функций впечатляет, особенно когда мы продолжаем бороться за эффективное лечение болезни Альцгеймера.
- доля
- кувырок
- Эл. адрес
- Текст