Паркинсон: „Адаптивен“ мозъчен имплант може да подобри терапията
Паркинсоновата болест, невродегенеративно състояние, се характеризира със симптоми като скованост на мускулите и тремор в крайниците, както и нарушен баланс, които с течение на времето се влошават. Намерили ли са иновативни изследвания по-надежден инструмент, който помага за подобряване на тези симптоми?
Националният институт по здравеопазване (NIH) съобщава, че приблизително 50 000 лица в Съединените щати получават диагноза болест на Паркинсон всяка година.
Наличните лечения за това състояние са насочени към неговите симптоми, целящи да подобрят качеството на живот на пациентите.
Тези лечения включват различни видове лекарства, които могат да се фокусират върху двигателните ефекти върху немоторните ефекти на заболяването, както и дълбока мозъчна стимулация, която може да се предложи като алтернативна терапия на хора, които не реагират добре на лекарства.
При дълбока мозъчна стимулация електродите се имплантират хирургически в мозъка. Те са свързани с устройство, което е прикрепено към гърдите. Чрез тези импланти електрическите стимули се предават в областите на мозъка, които регулират движението.
Дълбоката мозъчна стимулация обаче - поне досега - идва с определени рискове и недостатъци. Устройството работи непрекъснато и трябва да бъде програмирано, така че стимулите, които изпраща, да бъдат най-добре адаптирани към нуждите на потребителя.
Често устройствата ще трябва да бъдат препрограмирани от специалист. Освен това, тъй като те работят с батерии, продължителността на живота на тези импланти е ограничена и в крайна сметка те трябва да бъдат заменени.
Екип от Калифорнийския университет в Сан Франциско, чиято работа е подкрепена от Националния институт по неврологични разстройства и инсулт (NINDS), признава тези недостатъци и се опитва да тества по-персонализиращи импланти за дълбока мозъчна стимулация.
Резултатите от техните усилия - които бяха част от инициативата за напредничави иновационни технологии (BRAIN) - бяха докладвани в Вестник по невронно инженерство.
Нов тип имплант за мозъчна стимулация
Изследователите са тествали тип имплант, който реагира и се настройва на сигнали от мозъка, които са свързани със симптомите при болестта на Паркинсон. Той не само регистрира тези входове, но и се адаптира, за да осигури подходяща стимулация, ако е необходимо.
„Това е първият път,“ обяснява авторът на изследването д-р Филип Стар, че „напълно имплантирано устройство е използвано за затворен цикъл [непостоянен], адаптивна дълбока мозъчна стимулация при пациенти с болест на Паркинсон“.
Проектът беше краткосрочно проучване за осъществимост, при което двама души с Паркинсон се съгласиха да получат този прецизно настроен, адаптивен имплант за дълбока мозъчна стимулация.
В това проучване имплантът е програмиран да наблюдава мозъка за сигнали, свързани с дискинезия - или неволни движения - което понякога се появява като страничен ефект от дълбока мозъчна стимулация.
И така, когато устройството засича признаци на дискинезия, то намалява стимулацията на мозъка. От друга страна, когато не беше открита дискинезия, стимулацията беше увеличена. Тази стратегия е изчислена за намаляване на страничните ефекти, свързани с този вид терапия.
Резултатите от проучването показват, че този тип импланти не е по-малко ефективен за намаляване на симптомите на Паркинсон, отколкото традиционната дълбока мозъчна стимулация.
Освен това, тъй като това устройство е адаптивно и не изпраща постоянно стимули, изследователите отбелязват, че спестяват приблизително 40 процента от енергията на батерията, която обикновено се изразходва по време на традиционната мозъчна стимулация с отворен цикъл.
Тъй като тези тестове бяха проведени само за кратък период от време, не беше възможно изследователите да установят как точно се представя иновативният имплант в сравнение с по-традиционните устройства за стимулиране на мозъка, когато става въпрос за случаи на дискинезия.
Въпреки това, поради адаптивността на новия имплант, изследователите се надяват, че устройството за стимулиране със затворен цикъл ще се справи много по-добре в това отношение и вероятно ще доведе до по-малко неблагоприятни ефекти.
„Важна първа стъпка“
Също така, д-р Стар обяснява: „Други адаптивни дизайни на дълбока мозъчна стимулация записват мозъчната активност от област, съседна на мястото, където се случва стимулацията, в базалните ганглии, която е податлива на смущения от стимулационния ток.“
„Вместо това - продължава той, - нашето устройство получава обратна връзка от моторната кора, далеч от източника на стимулация, предоставяйки по-надежден сигнал.“
Изследователите са развълнувани от възможностите, които открива това проучване за осъществимост по отношение на подобряването на терапията на Паркинсон, и те вече планират по-големи опити, за да тестват дългосрочната ефективност на устройството.
„Новият подход, приет в това малко проучване за осъществимост, може да бъде важна първа стъпка в разработването на по-усъвършенстван или персонализиран начин за лекарите да намаляват проблемите, с които пациентите с болестта на Паркинсон се сблъскват всеки ден.
Ник Б. Лангхалс, програмен директор в NINDS
Можете да гледате обяснението на д-р Стар за иновативните устройства за стимулиране на мозъка във видеото по-долу.
