Thủ tục não này thường được sử dụng để điều trị bệnh Parkinson
Nghe có vẻ giống như một cái gì đó từ các nhà sản xuất của Star Trek, nhưng các nhà nghiên cứu đang nhìn thấy khả năng xuất hiện với việc sử dụng kích thích não sâu cho những người bị bệnh Alzheimer nhẹ. Và, trong một thế giới nơi các loại thuốc có sẵn nhưng lợi ích bị hạn chế, điều quan trọng là tiếp tục phát triển các liệu pháp thay thế để điều trị và ngăn ngừa bệnh Alzheimer.
Kích thích não sâu là gì?
Kích thích não sâu (DBS) là một thủ thuật mà các điện cực được đặt bên trong não và được lập trình để tạo ra các xung điện nhỏ để kích thích hoạt động của não.
DBS đã được sử dụng trong nhiều năm cho những người bị bệnh Parkinson với thành công đáng kể trong việc giảm chấn động và co thắt cơ bắp, cũng như cải thiện tư thế. Nó cũng đang được nghiên cứu để điều trị các tình trạng y tế khác, chẳng hạn như trầm cảm và rối loạn ám ảnh cưỡng chế .
Điện cực được đặt trong não như thế nào?
Câu trả lời ngắn: phẫu thuật não. Để cho DBS có thể, dây phải được đưa vào não. Sử dụng gây tê tại chỗ , một bác sĩ giải phẫu thần kinh khoan lỗ vào hộp sọ của bệnh nhân và cẩn thận đề dây vào các khu vực khác nhau của não. (Gây tê tại chỗ, khi một bệnh nhân tỉnh táo nhưng một khu vực của cơ thể bị tê liệt, có thể được sử dụng bởi vì bản thân bộ não không thể cảm thấy đau đớn.)
Một máy giống như máy tạo nhịp tim sau đó được cấy dưới sự gây mê toàn thân vào ngực của người mà cuối cùng nó có thể cung cấp 130 xung điện nhỏ mỗi giây cho các dây dẫn và, do đó, bộ não. Khi cấy ghép ban đầu, bộ kích thích bị tắt; một vài ngày hoặc vài tuần sau khi phẫu thuật, kích thích được bật và bắt đầu cung cấp các xung điện cho não.
Khi được sử dụng để điều trị bệnh Alzheimer, những dây này thường được kết nối với fornix trong não. Theo Johns Hopkins Medicine, "fornix là một công cụ hướng não trong việc đưa thông tin đến vùng đồi thị , phần não nơi bắt đầu học và ký ức , và những triệu chứng sớm nhất của bệnh Alzheimer xuất hiện."
Kích thích não sâu như thế nào?
Có một số lý thuyết về lý do tại sao nó hoạt động, nhưng không có câu trả lời kết luận nào được nêu ra. Trong Parkinson, nó được cho là làm gián đoạn và phá vỡ sự bùng nổ của não.
Trên thực tế, sự hiểu biết của các nhà nghiên cứu về DBS rất hạn chế nên khả năng sử dụng nó cho bệnh Alzheimer được phát hiện một cách vô tình khi DBS đang được thử nghiệm trên một người đàn ông béo phì như một cách để kiểm soát sự thèm ăn của mình. Khi họ đang thử nghiệm anh ta với vị trí dây và xung điện, anh ta đã báo cáo một trí nhớ sống động. Khi họ tắt các xung, bộ nhớ biến mất, và khi họ bật bộ kích thích trở lại, bộ nhớ trở lại. Điều này dẫn đến việc nhận ra rằng có lẽ có một cách để kích thích bộ não và những kỷ niệm mà nó nắm giữ.
Nó có an toàn không?
DBS có vẻ khá an toàn. Mặc dù suy nghĩ về phẫu thuật não có vẻ rất nguy hiểm, nhưng các chuyên gia nói rằng quy trình này thực sự không xâm lấn như âm thanh.
Luôn có những rủi ro với phẫu thuật não; tuy nhiên, hơn 100.000 người trên khắp thế giới mắc bệnh Parkinson đã trải qua DBS với những vấn đề nhỏ. Rủi ro bao gồm nhiễm trùng, trục trặc thiết bị, đột quỵ, hư hỏng pin và chuyển động của dây điện.
Nghiên cứu kích thích não sâu và bệnh Alzheimer
Nghiên cứu giai đoạn I
Vào năm 2010, tạp chí Annals of Neurology đã công bố nghiên cứu phác thảo một thử nghiệm lâm sàng giai đoạn I được thực hiện ở Canada với sáu người được chẩn đoán mắc bệnh Alzheimer sớm. Họ từng có một bộ kích thích não sâu được phẫu thuật cấy ghép trong não và trải qua 12 tháng kích thích điện liên tục.
Thử nghiệm chức năng nhận thức của họ vào lúc 6 và 12 tháng cho thấy sự cải thiện, hoặc giảm ít hơn mong đợi ở ba trong sáu người tham gia.
Ngoài ra, quét PET được sử dụng để đánh giá sự chuyển hóa glucose não, đó là khả năng của não để phá vỡ đường cho nhiên liệu não và cũng có thể là một chỉ báo về mức độ hoạt động của tế bào thần kinh trong não. Những người mắc bệnh Alzheimer thường biểu hiện sự giảm sự chuyển hóa glucose theo thời gian, nhưng sáu người tham gia nghiên cứu này cho thấy sự gia tăng được duy trì trong suốt nghiên cứu. Thật thú vị, khả năng suy giảm của não trong việc phá vỡ đường trong bệnh Alzheimer đã khiến một số nhà nghiên cứu gọi bệnh tiểu đường loại 3 của Alzheimer.
Nghiên cứu pha II
Trong một nghiên cứu pha II qua Johns Hopkins, 42 bệnh nhân tuổi từ 45 đến 85 đã tham gia DBS để nhắm vào bệnh Alzheimer của họ. Họ từng trải qua phẫu thuật DBS cho cấy ghép giữa năm 2012 và 2014. Một nửa trong số họ đã kích thích của họ sau 2 tuần, và một nửa trong số họ đã được kích hoạt sau 12 tháng. Đây là một nghiên cứu mù đôi, vì cả bác sĩ lẫn bệnh nhân đều không biết khi kích thích được kích hoạt.
Nhận thức được đánh giá trong nghiên cứu này thông qua nhiều xét nghiệm bao gồm ADAS-Cog 13. Chuyển hóa glucose não cũng được đo ở các khu vực khác nhau của não.
Kết quả của nghiên cứu này rất thú vị, và không nhất thiết là những gì được mong đợi. Vào lúc 6 tháng sau khi cấy kích thích, chuyển hóa glucose não đã tăng lên đáng kể, nhưng những lợi ích đó không được duy trì ở 12 tháng. Ngoài ra, một sự khác biệt liên quan đến tuổi tác đã được ghi nhận. Những người tham gia trên 65 tuổi đã chứng minh sự cải thiện chức năng nhận thức và chuyển hóa glucose trong não. Những người dưới 65 tuổi không có những cải thiện đáng kể trong cả hai khu vực. Các nhà nghiên cứu giả thuyết rằng hiệu ứng này có thể liên quan đến suy giảm cấu trúc não đôi khi lớn hơn ở những người trẻ tuổi bị bệnh Alzheimer ( khởi phát sớm Alzheimer ), so với những người mắc bệnh Alzheimer muộn.
Tóm tắt các hiệu ứng DBS trên não
Tác dụng của DBS đối với bệnh Alzheimer đã được nghiên cứu thông qua các thử nghiệm lâm sàng giai đoạn I và giai đoạn II, nhưng thông tin về ảnh hưởng của não bộ cũng được thu thập từ việc sử dụng nó trong các môi trường khác, bao gồm các nghiên cứu khác và điều trị bệnh Parkinson. Đã tìm thấy các hiệu ứng sau:
Cải thiện nhận thức tổng thể: Nghiên cứu về DBS ở những người mắc bệnh Alzheimer dẫn đến nhận thức được cải thiện cho một số người tham gia, được đo bằng nhiều xét nghiệm thần kinh . Các xét nghiệm này đo lường một số khía cạnh của chức năng não, bao gồm trí nhớ, định hướng , nhận dạng từ và hơn thế nữa.
Tăng khối lượng hippocampus: Trong khi vùng hippocampus (một phần của não liên quan đến trí nhớ) với sự hiện diện của lão hóa và đáng kể hơn trong bệnh Alzheimer, DBS đã được tìm thấy để tăng khối lượng vùng hippocampus ở những người bị bệnh Alzheimer. Khối lượng vùng đồi thị đã được tương quan với chức năng bộ nhớ.
Tăng chuyển hóa glucose não: Như đã nêu ở trên, một số đối tượng nhận được DBS đã chứng minh sự trao đổi chất glucose được cải thiện ở nhiều vùng não.
Tăng khối lượng của cơ quan fornix và mammillary: Các cơ quan fornix và mao mạch trong não (cả hai đều liên quan đến chức năng bộ nhớ) đã chứng minh tăng khối lượng sau khi DBS ở những người bị bệnh Alzheimer.
Nồng độ acetylcholine cao hơn: DBS cũng đã được thể hiện trong nghiên cứu để kích hoạt việc phát hành của acetylcholine. Acetylcholine giúp truyền tin nhắn từ tế bào thần kinh này sang tế bào thần kinh khác trong não của chúng ta.
Tăng trí nhớ không gian: Sau khi kích thích não sâu đến fornix của chuột, họ đã chứng minh bộ nhớ không gian được cải thiện trong khả năng điều hướng mê cung. Trong khi các nghiên cứu trên động vật không phải lúc nào cũng chuyển sang con người, chúng thường cung cấp cho chúng tôi những hiểu biết về sự an toàn và hiệu quả của các thủ tục thử nghiệm.
Giảm sự lưu loát bằng lời nói: Kích thích não sâu đã được sử dụng trong nhiều năm ở những người bị Parkinson với kết quả dương tính đáng kể. Tuy nhiên, một số nghiên cứu đã chỉ ra rằng sự lưu loát bằng lời nói đã giảm ở một số những cá nhân này. Trong khi nhiều người bị Parkinson cảm thấy rằng nguy cơ này đáng giá thì lợi ích mà kích thích não sâu cung cấp cho họ. nó có thể không dễ dàng được coi là một nguy cơ đáng giá ở những người bị bệnh Alzheimer.
Xem xét đạo đức
Trong khi đã có nhiều nghiên cứu được tiến hành ở người, một số nhà nghiên cứu đang kêu gọi các nghiên cứu bổ sung và mở rộng sử dụng DBS ở động vật trước khi tiếp tục nghiên cứu thêm với mọi người. Họ chỉ ra rằng trong khi đã có những người tham gia nghiên cứu DBS đã trải nghiệm một số cải thiện nhận thức, cũng có một vài người khác đã từ chối ở một số khu vực nhận thức sau khi kích thích não sâu.
Những nhà nghiên cứu này cũng nhấn mạnh thực tế rằng có một sự thiếu hiểu biết về cách kích thích não sâu hoạt động; do đó, họ khuyến nghị nên thu thập thêm thông tin trước khi mở rộng các thử nghiệm lâm sàng với mọi người.
Một từ từ
Kích thích não sâu đã được thiết lập tốt như là một điều trị thích hợp cho bệnh Parkinson; tuy nhiên, cần nghiên cứu thêm để phân biệt lợi ích của nó trong bệnh Alzheimer. Tiềm năng của DBS đối với cải thiện nhận thức là thú vị, đặc biệt là khi chúng tôi tiếp tục đấu tranh để tìm một phương pháp điều trị hiệu quả cho bệnh Alzheimer.
> Nguồn:
> Fagundes, VDC, Rieder, CRM, Nunes da Cruz, A, et al, Tần số kích thích não sâu của hạt nhân dưới đồi ảnh hưởng đến sự lưu loát về dịch não và hành động trong bệnh Parkinson. Bệnh Parkinson . Năm 2016
> Hescham S, Temel Y, Schipper S. và cộng sự, Fornix kích thích não sâu gây ra bộ nhớ không gian dài hạn độc lập với neurogenesis hippocampal. Cấu trúc não và chức năng. Ngày 20 tháng 3 năm 2017, 222 (2): 1069-1075.
> Johns Hopkins Medicine. Bác sĩ phẫu thuật Johns Hopkins cấy ghép máy tạo nhịp tim đầu tiên cho bệnh Alzheimer ở Hoa Kỳ như là một phần của một thử nghiệm lâm sàng được thiết kế để giảm trí nhớ chậm. Tháng 12 năm 2012.
> Laxton AW, Tang-Wai DF, McAndrews MP, et al. Biên niên sử về Thần kinh học. 2010 tháng 10, 68 (4): 521-34. Một giai đoạn I thử nghiệm kích thích não sâu của mạch bộ nhớ trong bệnh Alzheimer. Biên niên sử về Thần kinh học. 2010 tháng 10, 68 (4): 521-34.
> Lozano AM, Fosdick L, Chakravarty MM, et al, Nghiên cứu giai đoạn II về kích thích não sâu Fornix trong bệnh Alzheimer nhẹ. Tạp chí bệnh Alzheimer. 2016 tháng 9 6, 54 (2): 777-87.
> Ovadia D, Bottini G .. Tác động thần kinh của kích thích não sâu trong rối loạn thoái hóa. Ý kiến hiện tại trong Thần kinh học. Ngày 28 tháng 12 năm 2015 (6): 598-603
> Viana JNM, Vickers JC, Cook MJ, Gilbert F, Dòng chảy của trí nhớ: tiến bộ gần đây, những thách thức về dịch thuật, và những cân nhắc đạo đức trong các thử nghiệm kích thích não sâu cho bệnh Alzheimer. Thần kinh học của lão hóa. 2017 tháng 8, 56: 202-210.