การกระตุ้นสมองส่วนลึกมีประสิทธิภาพสำหรับสมองเสื่อมหรือไม่?
สารบัญ:
- การกระตุ้นสมองส่วนลึกคืออะไร?
- วางขั้วไฟฟ้าในสมองอย่างไร?
- การกระตุ้นสมองส่วนลึกทำงานอย่างไร
- ปลอดภัยไหม
- งานวิจัยเกี่ยวกับการกระตุ้นสมองส่วนลึกและโรคอัลไซเมอร์
- สรุปผลกระทบ DBS ต่อสมอง
- ข้อพิจารณาด้านจริยธรรม
- คำพูดจาก DipHealth
ดูเหมือนว่าบางอย่างจากผู้สร้าง Star Trek แต่นักวิจัยกำลังเห็นความเป็นไปได้ที่เกิดขึ้นจากการใช้การกระตุ้นสมองส่วนลึกสำหรับผู้ที่เป็นโรคอัลไซเมอร์เล็กน้อย และในโลกที่มียารักษาโรค แต่มีข้อ จำกัด เรื่องผลประโยชน์จึงมีความสำคัญอย่างยิ่งที่จะต้องพัฒนาวิธีการรักษาทางเลือกเพื่อรักษาและป้องกันโรคอัลไซเมอร์
การกระตุ้นสมองส่วนลึกคืออะไร?
Deep Brain Stimulation (DBS) เป็นกระบวนการที่อิเล็กโทรดจะถูกวางไว้ในสมองและตั้งโปรแกรมให้พัลส์ไฟฟ้าเล็ก ๆ เพื่อกระตุ้นการทำงานของสมอง
ดีบีเอสถูกนำมาใช้เป็นเวลาหลายปีสำหรับผู้ที่เป็นโรคพาร์กินสันซึ่งประสบความสำเร็จอย่างมากในการลดแรงสั่นสะเทือนและการหดเกร็งของกล้ามเนื้อรวมถึงการปรับปรุงท่าทาง นอกจากนี้ยังได้รับการวิจัยเพื่อรักษาโรคทางการแพทย์อื่น ๆ เช่นภาวะซึมเศร้าและความผิดปกติที่ครอบงำ
วางขั้วไฟฟ้าในสมองอย่างไร?
คำตอบสั้น ๆ: การผ่าตัดสมอง เพื่อให้ DBS เป็นไปได้จะต้องมีการต่อสายเข้ากับสมอง การใช้ยาชาเฉพาะที่ประสาทศัลยแพทย์จะทำการเจาะรูเข้าไปในกะโหลกศีรษะของผู้ป่วยและสอดสายไฟเข้าไปในส่วนต่าง ๆ ของสมองอย่างระมัดระวัง (การระงับความรู้สึกเฉพาะที่เมื่อผู้ป่วยตื่น แต่พื้นที่ของร่างกายเป็นชาสามารถใช้เพราะสมองตัวเองไม่สามารถรู้สึกเจ็บปวดใด ๆ)
เครื่องคล้ายกับเครื่องกระตุ้นหัวใจนั้นถูกฝังไว้ภายใต้การฉีดยาชาทั่วไปเข้าไปในหน้าอกของบุคคลที่สามารถส่งแรงกระตุ้นไฟฟ้าขนาดเล็ก 130 ต่อวินาทีไปยังสายไฟและดังนั้นสมอง เมื่อปลูกฝังครั้งแรกสิ่งกระตุ้นจะถูกปิด ไม่กี่วันหรือหลายสัปดาห์หลังการผ่าตัดเครื่องกระตุ้นจะเปิดและเริ่มส่งแรงกระตุ้นไฟฟ้าไปยังสมอง
เมื่อนำมาใช้ในการรักษาโรคอัลไซเมอร์สายไฟเหล่านั้นมักจะเชื่อมต่อกับ fornix ในสมองอ้างอิงจากส Johns Hopkins Medicine ว่า "fornix เป็นเครื่องมือทางสมองในการนำข้อมูลไปยังฮิปโปแคมปัสซึ่งเป็นส่วนของสมองที่การเรียนรู้เริ่มขึ้นและความทรงจำที่เกิดขึ้นและอาการของโรคอัลไซเมอร์เริ่มปรากฏขึ้น"
การกระตุ้นสมองส่วนลึกทำงานอย่างไร
มีหลายทฤษฎีว่าทำไมมันถึงใช้ได้ แต่ยังไม่มีคำตอบที่แน่ชัด ในพาร์กินสันมันคิดว่าจะขัดจังหวะและขัดขวางการยิงที่ผิดปกติของสมอง
ในความเป็นจริงความเข้าใจของนักวิจัยของดีบีเอสมี จำกัด ดังนั้นความเป็นไปได้ของการใช้อัลไซเมอร์ถูกค้นพบโดยบังเอิญเมื่อ DBS กำลังถูกทดสอบกับผู้ชายที่ป่วยเป็นโรคอ้วนเพื่อพยายามควบคุมความอยากอาหาร ขณะที่พวกเขากำลังทดสอบเขาด้วยการจัดวางสายไฟและแรงกระตุ้นไฟฟ้าเขารายงานถึงหน่วยความจำที่คมชัด เมื่อพวกเขาปิดแรงกระตุ้นหน่วยความจำก็หายไปและเมื่อพวกเขาเปิดเครื่องกระตุ้นอีกครั้งหน่วยความจำก็กลับมา สิ่งนี้นำไปสู่การตระหนักว่าบางทีอาจมีวิธีกระตุ้นสมองและความทรงจำที่มีอยู่
ปลอดภัยไหม
DBS นั้นค่อนข้างปลอดภัย แม้ว่าความคิดของการผ่าตัดสมองจะฟังดูมีความเสี่ยงมาก แต่ผู้เชี่ยวชาญกล่าวว่าขั้นตอนนี้ไม่ได้เป็นการรุกรานเท่าที่ควร การผ่าตัดสมองมีความเสี่ยงอยู่เสมอ อย่างไรก็ตามกว่า 100,000 คนทั่วโลกที่มีโรคพาร์กินสันได้รับ DBS ที่มีปัญหาน้อยที่สุด ความเสี่ยงรวมถึงการติดเชื้ออุปกรณ์ทำงานผิดพลาดจังหวะแบตเตอรี่ล้มเหลวและการเคลื่อนไหวของสายไฟ
งานวิจัยเกี่ยวกับการกระตุ้นสมองส่วนลึกและโรคอัลไซเมอร์
การวิจัยระยะที่ 1
ในปี 2010 วารสารพงศาวดารประสาทวิทยาตีพิมพ์งานวิจัยที่สรุปขั้นตอนการทดลองทางคลินิกที่ดำเนินการในแคนาดาโดยมีคนหกคนที่วินิจฉัยว่าเป็นโรคอัลไซเมอร์ พวกเขาแต่ละคนมีเครื่องกระตุ้นสมองส่วนลึกที่ฝังในสมองและได้รับการกระตุ้นด้วยไฟฟ้าอย่างต่อเนื่อง 12 เดือน การทดสอบการทำงานของความรู้ความเข้าใจที่ 6 และ 12 เดือนบ่งชี้ว่ามีการปรับปรุงหรือลดลงน้อยกว่าที่คาดไว้ในสามในหกของผู้เข้าร่วม
นอกจากนี้ยังใช้การสแกน PET เพื่อประเมินระดับการเผาผลาญกลูโคสในสมองซึ่งเป็นความสามารถของสมองในการสลายน้ำตาลสำหรับเชื้อเพลิงสมองและยังสามารถเป็นตัวบ่งชี้ระดับกิจกรรมของเซลล์ประสาทในสมอง ผู้ที่เป็นโรคอัลไซเมอร์มักจะแสดงการเผาผลาญกลูโคสลดลงเมื่อเวลาผ่านไป แต่ผู้เข้าร่วมการวิจัยทั้งหกคนนี้แสดงให้เห็นว่ามีการรักษาที่เพิ่มขึ้นตลอดการศึกษา น่าสนใจความสามารถของสมองที่ลดลงในการสลายน้ำตาลในโรคอัลไซเมอร์ทำให้นักวิจัยบางคนเรียกอัลไซเมอร์ว่า "โรคเบาหวานประเภท 3"
การวิจัยระยะที่ 2
ในการศึกษาระยะที่สองผ่าน Johns Hopkins ผู้ป่วย 42 คนอายุ 45-85 ปีได้มีส่วนร่วมใน DBS เพื่อกำหนดเป้าหมายโรคอัลไซเมอร์ พวกเขาแต่ละคนได้รับการผ่าตัด DBS เพื่อทำการฝังระหว่างปี 2555-2557 ครึ่งหนึ่งของพวกเขาได้รับการกระตุ้นหลังจาก 2 สัปดาห์และครึ่งหนึ่งของพวกเขาได้รับการเปิดใช้หลังจาก 12 เดือน เป็นการศึกษาแบบ double blind เนื่องจากแพทย์และผู้ป่วยไม่ทราบว่ามีการกระตุ้นเมื่อใด
ประเมินความรู้ความเข้าใจในการศึกษานี้ผ่านการทดสอบหลายครั้งรวมทั้ง ADAS-Cog 13 การเผาผลาญกลูโคสสมองก็ถูกวัดในพื้นที่ต่าง ๆ ของสมอง
ผลการศึกษาครั้งนี้น่าสนใจและไม่จำเป็นต้องเป็นไปตามที่คาดหวัง ในช่วง 6 เดือนหลังจากการฝังเครื่องกระตุ้นการเผาผลาญกลูโคสในสมองเพิ่มขึ้นอย่างมีนัยสำคัญ แต่การเพิ่มขึ้นเหล่านั้นไม่ได้รับการคงอยู่ที่ 12 เดือน นอกจากนี้ยังพบความแตกต่างที่เกี่ยวข้องกับอายุในการตอบสนอง ผู้เข้าร่วมที่อายุมากกว่า 65 ปีแสดงให้เห็นถึงการปรับปรุงในการทำงานของสมองและการเผาผลาญกลูโคสในสมอง ผู้ที่มีอายุต่ำกว่า 65 ปีไม่ได้แสดงการปรับปรุงที่สำคัญในทั้งสองพื้นที่ นักวิจัยได้ตั้งทฤษฎีว่าผลกระทบนี้อาจเกี่ยวข้องกับการเสื่อมของโครงสร้างสมองในผู้ที่อายุน้อยกว่าที่เป็นโรคอัลไซเมอร์ (อัลไซเมอร์ที่เริ่มมีอาการในช่วงต้น) เมื่อเปรียบเทียบกับผู้ที่มีอาการอัลไซเมอร์
สรุปผลกระทบ DBS ต่อสมอง
ผลกระทบของ DBS ต่ออัลไซเมอร์ได้รับการศึกษาผ่านการทดลองทางคลินิกระยะที่ 1 และระยะที่ 2 แต่ข้อมูลเกี่ยวกับผลกระทบที่สมองได้รับจากการใช้งานในสภาพแวดล้อมอื่นรวมถึงการศึกษาวิจัยอื่น ๆ และการรักษาโรคพาร์กินสัน พบผลกระทบต่อไปนี้:
ปรับปรุงการรับรู้โดยรวม:งานวิจัยเกี่ยวกับดีบีเอสในคนที่มีสมองเสื่อมส่งผลให้เกิดความรู้ความเข้าใจที่ดีขึ้นสำหรับผู้เข้าร่วมบางคนซึ่งวัดจากการทดสอบทางประสาทวิทยาหลายครั้งการทดสอบเหล่านี้วัดหลายแง่มุมของการทำงานของสมองรวมถึงหน่วยความจำการวางแนวการจดจำคำและอื่น ๆ
ปริมาณฮิบโปเพิ่มขึ้น:ในขณะที่ฮิบโป (ส่วนหนึ่งของสมองที่เกี่ยวข้องกับความทรงจำ) atrophies กับการปรากฏตัวของริ้วรอยและมีนัยสำคัญมากขึ้นในโรคอัลไซเม ปริมาณ Hippocampal มีความสัมพันธ์กับการทำงานของหน่วยความจำ
เพิ่มการเผาผลาญกลูโคสในสมอง:ดังที่ได้กล่าวข้างต้นบางวิชาที่ได้รับ DBS แสดงให้เห็นถึงการเผาผลาญกลูโคสที่ดีขึ้นในหลาย ๆ พื้นที่ของสมอง
เพิ่มปริมาณของ fornix และ mammillary body:ร่างกาย fornix และ mammillary ในสมอง (ซึ่งเกี่ยวข้องกับการทำงานของหน่วยความจำ) ได้แสดงปริมาณเพิ่มขึ้นหลังจาก DBS ในผู้ที่มีสมองเสื่อม
ระดับ acetylcholine ที่สูงขึ้น:DBS ยังได้รับการแสดงในงานวิจัยเพื่อกระตุ้นการปล่อย acetylcholine Acetylcholine ช่วยถ่ายโอนข้อความจากเซลล์ประสาทหนึ่งไปยังเซลล์ต่อไปในสมองของเรา
หน่วยความจำอวกาศเพิ่มขึ้น:หลังจากการกระตุ้นสมองส่วนลึกไปยังส่วนปลายของหนูพวกเขาแสดงให้เห็นถึงความทรงจำเชิงพื้นที่ที่ดีขึ้นในความสามารถในการนำทางเขาวงกต ในขณะที่การศึกษาสัตว์ไม่ได้ถ่ายโอนไปยังมนุษย์เสมอไปพวกเขามักจะให้ข้อมูลเชิงลึกเกี่ยวกับความปลอดภัยและประสิทธิภาพของขั้นตอนการทดลอง
ความคล่องแคล่วทางวาจาลดลง:การกระตุ้นสมองส่วนลึกได้ถูกนำมาใช้เป็นเวลาหลายปีในผู้ป่วยโรคพาร์กินสันที่มีผลในเชิงบวกอย่างมาก อย่างไรก็ตามการวิจัยบางอย่างพบว่าความคล่องแคล่วด้วยวาจาได้ลดลงในบุคคลเหล่านี้บางส่วน ในขณะที่หลายคนที่มีความรู้สึกว่าพาร์กินสันมีความเสี่ยงนี้มีค่าประโยชน์ที่สมองกระตุ้นให้พวกเขา อาจไม่ถือว่าเป็นความเสี่ยงที่คุ้มค่าสำหรับผู้ที่เป็นโรคอัลไซเมอร์
ข้อพิจารณาด้านจริยธรรม
ในขณะที่มีการศึกษาหลายครั้งที่ดำเนินการในมนุษย์นักวิจัยบางคนเรียกร้องให้มีการศึกษาเพิ่มเติมและขยายการใช้ DBS ในสัตว์ก่อนที่จะทำการวิจัยเพิ่มเติมกับผู้คน พวกเขาชี้ให้เห็นว่าในขณะที่มีผู้เข้าร่วมการวิจัยดีบีเอสที่มีประสบการณ์ในการพัฒนาความรู้ความเข้าใจดีขึ้น แต่ก็มีบางคนที่ปฏิเสธในด้านความรู้ความเข้าใจหลังจากการกระตุ้นสมองส่วนลึก
นักวิจัยเหล่านี้ยังเน้นถึงความจริงที่ว่ายังขาดความเข้าใจเกี่ยวกับวิธีการกระตุ้นสมองส่วนลึก ดังนั้นพวกเขาแนะนำว่าจะได้รับข้อมูลเพิ่มเติมก่อนที่จะขยายการทดลองทางคลินิกกับผู้คน
คำพูดจาก DipHealth
การกระตุ้นสมองส่วนลึกได้รับการยอมรับอย่างดีว่าเป็นวิธีการรักษาโรคพาร์คินสันที่เหมาะสม อย่างไรก็ตามจำเป็นต้องมีการวิจัยเพิ่มเติมเพื่อมองเห็นประโยชน์ของโรคอัลไซเมอร์ ศักยภาพของ DBS สำหรับการพัฒนาทางปัญญานั้นน่าตื่นเต้นโดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อเรายังคงต่อสู้เพื่อค้นหาวิธีการรักษาที่มีประสิทธิภาพสำหรับอัลไซเมอร์