آیا تحریک مغزی عمیق در درمان آلزایمر است؟

این روش مغزی اغلب برای درمان بیماری پارکینسون استفاده می شود

این به نظر می رسد چیزی از سازندگان Star Trek است، اما محققان با استفاده از تحریک مغزی عمیق برای افرادی که مبتلا به بیماری آلزایمر خفیف هستند ظاهر می شوند . و در جهان که داروها در دسترس هستند، اما مزایای آن محدود هستند، برای درمان و پیشگیری از آلزایمر، به درمان های جایگزین ادامه می دهد.

تحریک مغزی عمیق چیست؟

تحریک مغزی عمیق (DBS) روشی است که الکترودها درون مغز قرار می گیرند و برنامه ریزی شده برای خاموش کردن پالس های الکتریکی کوچک برای تحریک فعالیت مغز.

DBS برای چندین سال برای افراد مبتلا به بیماری پارکینسون با موفقیت قابل توجهی در کاهش لرزش و انقباض عضلانی و همچنین بهبود وضع موجود استفاده شده است. همچنین برای درمان سایر بیماری های پزشکی، مانند افسردگی و اختلال وسواسی-اجباری، مورد بررسی قرار می گیرد .

چگونه الکترودها در مغز قرار می گیرند؟

پاسخ کوتاه: جراحی مغز. برای اینکه DBS امکان پذیر باشد، سیمها باید به داخل مغز منتقل شوند. با استفاده از بی حسی موضعی ، یک جراح مغز و اعصاب حفره ها را به جمجمه بیمار متصل می کند و سیم های دقیق را به قسمت های مختلف مغز متصل می کند. (بیهوشی موضعی، هنگامی که یک بیمار بیدار می شود، اما یک ناحیه از بدن خمیده می شود، می تواند مورد استفاده قرار گیرد زیرا مغز نمی تواند درد را احساس کند.)

یک دستگاه ضربان ساز به وسیله بیهوشی عمومی به سینه فرد اعمال می شود که در نهایت می تواند 130 قاعدگی الکتریکی مینیاتوری در ثانیه را به سیم ها و در نتیجه مغز منتقل کند. هنگامی که در ابتدا کاشت، محرک خاموش می شود؛ چند روز یا چند هفته بعد از عمل جراحی، محرک روشن است و شروع به تحریک الکتریکی به مغز می کند.

هنگامی که برای درمان بیماری آلزایمر مورد استفاده قرار می گیرد، این سیمها معمولا به مغز متصل می شوند. طبق گفته ی Johns Hopkins Medicine، "fornix یک مسیر مغزی است که در آوردن اطلاعات به هیپوکامپ ، قسمت مغزی که در آن یادگیری آغاز می شود و خاطرات ساخته می شود و جایی که اولین علائم آلزایمر ظاهر می شود، موثر است."

چگونه تحریک مغزی عمیق چگونه کار می کند؟

نظریه های متعددی مبنی بر اینکه چرا کار می کند وجود دارد، اما پاسخ قطعی هنوز وجود ندارد. در پارکینسون، تصور می شود که شلیک ناقص مغز را مختل کرده و مختل کند.

در واقع، درک محققان از DBS به اندازه ای محدود است که امکان استفاده از آن برای آلزایمر به طور تصادفی کشف شد، زمانی که DBS بر روی یک مرد که به طور مکرر چاق بود به عنوان راهی برای سعی در کنترل اشتهای او مورد آزمایش قرار گرفت. همانطور که وی را با قرار دادن سیم و ضربه های الکتریکی آزمایش می کرد، او یک حافظه زنده داشت. وقتی آنها ضربه ها را خاموش کردند، حافظه از بین رفت و وقتی که محرک را به عقب برگردانید، حافظه برگشت. این به تحقق بخشیدن به این واقعیت منجر شد که شاید یک راه برای تحریک مغز و خاطرات آن وجود داشته باشد.

آیا ایمن است؟

DBS به نظر می رسد نسبتا امن است. اگر چه فکر جراحی مغز به نظر می رسد بسیار خطرناک است، کارشناسان می گویند این روش است که به نظر می رسد در واقع به عنوان تهاجمی نیست.

همیشه با جراحی مغز خطر دارد با این حال، بیش از 100،000 نفر در سراسر جهان با بیماری پارکینسون DBS با حداقل مشکلات مواجه شده اند. خطرات شامل آلودگی، سوء استفاده از تجهیزات، سکته مغزی، خرابی باتری و حرکت سیم است.

تحقیق در مورد تحریک مغزی عمیق و بیماری آلزایمر

تحقیق فاز I

در سال 2010، Annals of Journal of Neurology، تحقیقات بالینی که در کانادا انجام شده بود با 6 فرد مبتلا به بیماری زودرس آلزایمر منتشر شد. هر یک از آنها یک محرک مغز عمیق داشتند که جراحی در مغز آنها انجام شد و 12 ماه از تحریک الکتریکی مداوم به دست آمد.

تست عملکرد شناختی آنها در 6 و 12 ماه نشان دهنده بهبود یا کاهش کمتر از حد انتظار در سه نفر از شش نفر بود.

علاوه بر این، اسکن PET برای ارزیابی متابولیسم مغزی گلوکز استفاده شد که توانایی مغز برای شکستن قندهای سوخت مغناطیسی است و همچنین می تواند نشان دهنده میزان فعالیت نورون در مغز باشد. افراد مبتلا به آلزایمر معمولا با کاهش میزان متابولیسم گلوکز در طول زمان مواجه می شوند، اما این شش شرکت کننده در تحقیق افزایش یافته است. جالب توجه است، توانایی مغز در کاهش شکر در بیماری آلزایمر باعث شده است برخی از محققان دیابت نوع 3 آلزایمر را تشخیص دهند .

تحقیق مرحله دوم

در مطالعه فاز II از طریق جان هاپکینز، 42 بیمار 45 تا 85 ساله در DBS برای بیماران آلزایمر مورد هدف قرار گرفتند. آنها هر دو تحت عمل جراحی DBS برای کاشت در بین سال های 2012 تا 2014 بودند. نیمی از آنها محرک های خود را پس از 2 هفته روشن کردند و نیمی از آنها پس از 12 ماه به حالت اولیه درآید. این یک مطالعه دوسویه کور بود، چرا که نه پزشکان و نه بیماران در هنگام فعال شدن محرک ها میدانستند.

شناخت در این مطالعه از طریق آزمایش های متعدد از جمله ADAS-Cog مورد بررسی قرار گرفت. 13. متابولیسم گلوکز مغزی نیز در مناطق مختلف مغز اندازه گیری شد.

نتایج این تحقیق جالب بود و لزوما چیزی که انتظار می رفت نبود. در 6 ماه پس از لانه سازی محرک، متابولیسم مغز گلوکز به طور قابل توجهی افزایش یافته، اما این دستاوردها در 12 ماه پایدار نبود. علاوه بر این، اختلاف سن در پاسخ نیز مشخص شد. کسانی که بیش از 65 سال داشتند، بهبود عملکرد شناختی و متابولیسم مغزی را نشان دادند. کسانی که در سن 65 سالگی بودند، بهبود چشمگیری در هر دو منطقه نداشتند. محققان پیش بینی کرده اند که این تاثیر ممکن است به کاهش شدید ساختار مغز در افراد جوان تر مبتلا به آلزایمر مبتلا باشد (Alzheimer's early onset )، در مقایسه با کسانی که مبتلا به آلزایمر دیررس هستند.

خلاصه ای از اثرات DBS در مغز

اثرات DBS در مبتلایان به آلزایمر با استفاده از این مطالعات بالینی فاز I و فاز II مورد بررسی قرار گرفته است، اما اطلاعات در مورد تاثیر آن در مغز نیز از استفاده آن در تنظیمات دیگر، از جمله مطالعات دیگر تحقیقاتی و در درمان بیماری پارکینسون، جمع آوری شده است. اثرات زیر یافت شده است:

شناخت کلی بهبود یافته: تحقیق در مورد DBS در افراد مبتلا به آلزایمر منجر به شناخت بهبود یافته برخی از شرکت کنندگان شده است، که توسط آزمایش های متعدد روانپزشکی اندازه گیری شده است. این تست ها چندین عامل عملکرد مغز شامل حافظه، جهت گیری ، تشخیص کلمه و غیره را اندازه گیری می کند.

افزایش حجم هیپوکامپ: در حالی که هیپوکامپ (بخشی از مغز مرتبط با حافظه) با حضور پیری و با توجه به بیماری آلزایمر بیشتر در افراد مبتلا به آلزایمر آتروفیز است، DBS افزایش حجم هیپوکامپ را در افراد مبتلا به آلزایمر پیدا کرده است. حجم هیپوکامپ با عملکرد حافظه ارتباط دارد.

افزایش متابولیسم گلوکز مغز: همانطور که در بالا ذکر شد، برخی از افراد که DBS دریافت کردند، متابولیسم گلوکز را در مناطق مختلف مغز بهبود بخشید.

افزایش حجم نعناع و ماملیاری: بدن ناقل و ماملی در مغز (که هر دو مربوط به عملکرد حافظه است) افزایش حجم پس از DBS در افراد مبتلا به آلزایمر نشان داده است.

سطوح بالاتر استیل کولین: DBS نیز در تحقیقات نشان داده شده است تا باعث آزاد شدن استیل کولین شود. استیل کولین به انتقال پیام از یک سلول عصبی به بعد در مغز کمک می کند.

افزایش حافظه فضایی: بعد از تحریک عمیق مغز به موشهای نر و ماده، آنها حافظه فضایی بهبود یافته را در توانایی خود در حرکت به پیچ و خم نشان دادند. در حالیکه مطالعات حیوانی همواره به انسان منتقل نمی شوند، اغلب به ما در مورد ایمنی و اثربخشی روش های تجربی کمک می کنند.

کاهش روانی کلامی: تحریک مغزی عمیق برای سال ها در افرادی با پارکینسون با نتایج قابل توجهی مثبت استفاده شده است. با این حال، برخی از تحقیقات نشان داده است که روانشناسی کلامی در برخی از این افراد کاهش یافته است. در حالی که بسیاری از افراد مبتلا به پارکینسون احساس می کنند که این خطر به نفع تحریک مغزی عمیق برای آنها است. ممکن است در افرادی که مبتلا به بیماری آلزایمر هستند، خطر بالاتری را در نظر نگیرند.

ملاحظات اخلاقی

در حالی که مطالعات متعدد در انسان انجام شده است، برخی از محققان برای مطالعات بیشتر و گسترش یافته با استفاده از DBS در حیوانات قبل از ادامه تحقیقات بیشتر با افراد دعوت می کنند. آنها اشاره می کنند که در حالی که شرکت کنندگان در تحقیق DBS که برخی از پیشرفت های شناختی را تجربه کرده اند، نیز تعدادی دیگر وجود دارد که در برخی از مناطق شناختی پس از تحریک مغزی عمیق از بین رفته اند.

این محققان همچنین بر این واقعیت تأکید می کنند که عدم تحرک مغزی عمیق درک شده است. در نتیجه، آنها توصیه می کنند که قبل از گسترش آزمایشات بالینی با افراد، اطلاعات بیشتری کسب شود.

کلمه ای از

تحریک مغزی عمیق به عنوان یک درمان مناسب برای بیماری پارکینسون به خوبی شناخته شده است؛ با این حال، تحقیقات بیشتری برای شناسایی مزایای آن در بیماری آلزایمر ضروری است. پتانسیل DBS برای بهبود شناختن هیجان انگیز است، به ویژه در حالی که ما همچنان برای یافتن یک درمان موثر برای آلزایمر تلاش می کنیم.

> منابع:

> Fagundes، VDC، Rieder، CRM، Nunes da Cruz، A، et al، فراوانی تحریک مغزی عمیق از هسته Subthalamic بر افسردگی و افسردگی عمل در بیماری پارکینسون تاثیر می گذارد. بیماری پارکینسون . 2016

> Hescham S، Temel Y، Schipper S. و همکاران، تحریک مغز عمیق Fornix موجب ایجاد حافظه فضایی بلند مدت و مستقل از نوروژنز هیپوکامپ می شود. ساختار و عملکرد مغز. مارس 2017؛ 222 (2): 1069-1075.

> Johns Hopkins Medicine. جراحان جان هاپکینز ایمپلنت مغز اولین مغز "ضربان ساز" برای بیماری آلزایمر در ایالات متحده به عنوان بخشی از یک آزمایش بالینی طراحی شده برای از دست دادن حافظه کند. دسامبر 2012

> Laxton AW، Tang-WE DF، McAndrews MP و همکاران. سالانه از مغز و اعصاب 2010 اکتبر؛ 68 (4): 521-34. محاکمه فاز I از تحریک مغزی عمیق مغز حافظه در بیماری آلزایمر. سالانه از مغز و اعصاب 2010 اکتبر؛ 68 (4): 521-34.

> Lozano AM، Fosdick L، Chakravarty MM، et al، مطالعه فاز دوم تحریک مغز عمیق Fornix در بیماری آلزایمر خفیف. مجله بیماری آلزایمر. 6 سپتامبر 2016؛ 54 (2): 777-87.

> Ovadia D، Bottini G .. پیامدهای نوروژیک تحریک مغزی عمیق در اختلالات دژنراتیو. نظر جاری در مغز و اعصاب. 2015 دسامبر؛ 28 (6): 598-603

> Viana JNM، Vickers JC، کوک MJ، گیلبرت F، جریان حافظه: پیشرفت اخیر، چالش های ترجمه شده و ملاحظات اخلاقی در محاکمات تحریک مغزی عمیق Fornix برای بیماری آلزایمر. عصب شناسی پیری. 2017 آگوست؛ 56: 202-210.