Parkinsonova bolest: "Adaptivni" implantat mozga može poboljšati terapiju
Parkinsonovo bolest, neurodegenerativno stanje, karakteriziraju simptomi kao što su ukočenost mišića i podrhtavanje udova, kao i poremećena ravnoteža, koja se sve vremenom pogoršava. Je li inovativno istraživanje pronašlo pouzdaniji alat koji pomaže u poboljšanju ovih simptoma?
Nacionalni institut za zdravlje (NIH) izvještava da približno 50 000 osoba u Sjedinjenim Državama svake godine dobije dijagnozu Parkinsonove bolesti.
Dostupni tretmani za ovo stanje ciljaju njegove simptome, s ciljem poboljšanja kvalitete života pacijenata.
Ti tretmani uključuju različite vrste lijekova koji se mogu usredotočiti ili na motoričke, na nemotoričke učinke bolesti, kao i na duboku stimulaciju mozga, koja se može ponuditi kao alternativna terapija ljudima koji slabo reagiraju na lijekove.
U dubokoj stimulaciji mozga elektrode se kirurški ugrađuju u mozak. Oni su povezani s uređajem koji je pričvršćen za prsa. Kroz te implantate električni podražaji prenose se u područja mozga koja reguliraju kretanje.
Međutim, duboka stimulacija mozga - barem je do sada - imala određene rizike i nedostatke. Uređaj radi kontinuirano i mora se programirati tako da se podražaji koje šalje najbolje prilagode potrebama korisnika.
Često će uređaje morati reprogramirati stručnjak. Također, jer rade na baterije, životni vijek ovih implantata je ograničen i na kraju ih je potrebno zamijeniti.
Tim sa Sveučilišta Kalifornija u San Franciscu - čiji je rad podržao Nacionalni institut za neurološke poremećaje i moždani udar (NINDS) - prepoznaje ove nedostatke i krenuo je u testiranje prilagodljivijih implantata za duboku stimulaciju mozga.
Rezultati njihovih napora - koji su bili dio Inicijative za unapređenje inovativnih tehnologija (BRAIN) - objavljeni su u Journal of Neural Engineering.
Nova vrsta implantata za stimulaciju mozga
Istraživači su testirali vrstu implantata koji reagira i prilagođava se signalima iz mozga koji su povezani sa simptomima iskusnim kod Parkinsonove bolesti. Ne samo da registrira te ulaze, već se pritom prilagođava kako bi pružio odgovarajuću stimulaciju po potrebi.
"Ovo je prvi put", objašnjava autor studije dr. Philip Starr, da se "potpuno ugrađeni uređaj koristi za zatvorenu [nestalnu], prilagodljivu duboku stimulaciju mozga kod pacijenata s humanom Parkinsonovom bolešću."
Projekt je bio kratkotrajno ispitivanje izvedivosti, u kojem su se dvije osobe s Parkinsonovom bolesti složile primiti ovaj fino podešeni, prilagodljivi implantat za duboku stimulaciju mozga.
U ovom ispitivanju implantat je programiran za nadgledanje mozga na signale povezane s diskinezijom - ili nehotičnim pokretima - koji se ponekad javljaju kao nuspojava duboke stimulacije mozga.
Dakle, kada je uređaj primio znakove diskinezije, smanjio je stimulaciju mozga. S druge strane, kad nije otkrivena diskinezija, stimulacija je povećana. Ova strategija izračunata je za smanjenje nuspojava povezanih s ovom vrstom terapije.
Rezultati ispitivanja pokazali su da ova vrsta implantata nije bila manje učinkovita u smanjenju Parkinsonovih simptoma od tradicionalne duboke stimulacije mozga.
Također, budući da je ovaj uređaj prilagodljiv i ne šalje podražaje stalno, istraživači su primijetili da štedi približno 40 posto energije baterije koja bi se obično trošila tijekom tradicionalne stimulacije mozga s otvorenom petljom.
Budući da su se ovi testovi provodili samo u kratkom vremenskom razdoblju, istražitelji nisu mogli utvrditi točno kako se pokazao inovativni implantat, u usporedbi s tradicionalnijim uređajima za stimulaciju mozga, kada je riječ o slučajevima diskinezije.
Međutim, zbog prilagodljivosti novog implantata, istraživači se nadaju da bi uređaj za stimulaciju zatvorene petlje u tom pogledu prošao puno bolje i mogao dovesti do manje štetnih učinaka.
"Važan prvi korak"
Također, dr. Starr objašnjava: "Ostali adaptivni dizajni duboke stimulacije mozga bilježe aktivnost mozga iz područja susjednog mjestu stimulacije, u bazalnim ganglijima, koji su osjetljivi na smetnje od stimulacijske struje."
"Umjesto toga," nastavlja on, "naš uređaj prima povratne informacije od kore motora, daleko od izvora stimulacije, pružajući pouzdaniji signal."
Istraživači su uzbuđeni zbog načina na koje se ova studija izvedivosti otvara u smislu poboljšanja Parkinsonove terapije, a već planiraju veća ispitivanja kako bi testirali dugoročnu učinkovitost uređaja.
"Novi pristup u ovoj maloj studiji izvedivosti mogao bi biti važan prvi korak u razvoju profinjenijeg ili personaliziranijeg načina za liječnike da svakodnevno smanjuju probleme pacijenata s Parkinsonovom bolešću."
Nick B. Langhals, programski direktor u NINDS-u
Objašnjenje dr. Starra o inovativnim uređajima za stimulaciju mozga možete pogledati u videu ispod.
