Дълбока мозъчна стимулация - биология

дълбока

The Дълбока мозъчна стимулация (англ. DBS Дълбока мозъчна стимулация) е неврохирургична намеса в мозъка, с която грешките, свързани с болестта, трябва да бъдат коригирани. Терминът е популярен, но подвеждащ Мозъчен пейсмейкър.

За хронична мозъчна стимулация, пациентът обикновено се имплантира с един или два тънки електрода, които са свързани с генератор на импулси в гърдите или горната част на корема чрез подкожни кабели. Този генератор на импулси непрекъснато изпраща електрически импулси към целевата област в мозъка, който - в зависимост от текущата честота - може да бъде деактивиран или стимулиран.

Досега около 75 000 пациенти по света са били лекувани хирургически с мозъчен пейсмейкър. Проспективните контролирани и рандомизирани проучвания през последните години показват продължаващата ефективност на терапевтичния метод при индивидуалния ход на заболяването: подобряват се не само симптоми като треперене (тремор), ригидност (ригидност) и липса на физически упражнения (брадикинезия), но също така и качеството на живот по цялостен начин.

През последните години обаче в много специализирани публикации се съобщават възможни психологични странични ефекти, като спектърът включва главно леко когнитивно влошаване, депресия и (хипо-) мания. Документирани са и промени в личността. [1]

Установените области на приложение включват болестта на Паркинсон, есенциален тремор и дистония. Приложения в областта на епилепсия, депресия, обсесивно-компулсивно разстройство, клъстерно главоболие и синдром на Tourette са в клинични проучвания.

области на приложение

Нарушения на движението

Понастоящем методът се използва предимно при лечението на различни двигателни нарушения, като симптоми на болестта на Паркинсон, есенциален тремор, тремор при множествена склероза и дистония.

Дълбоката мозъчна стимулация и нейните области на приложение са предмет на настоящите изследвания:

  • Болест на Паркинсон: най-често срещаната област на приложение за дълбока мозъчна стимулация. Изследователи от Forschungszentrum Jülich и Университета в Кьолн работят по разработването на мозъчен пейсмейкър, който не само ще потисне симптомите на Паркинсон, но ще ги коригира и ще позволи на мозъка да функционира отново нормално. За тази идея те получиха наградата Ервин Шрьодингер през 2005 г.

депресия

  • Прилагането на дълбока мозъчна стимулация при депресия е в експериментален етап [3] [4]. Положителни резултати биха могли да бъдат показани при много малки групи терапевтично резистентни пациенти със стимулация на субгениалната област cg25 [5] и ядрото на акумбените [6] [7].

Допълнителни области на приложение

  • Използването на дълбока мозъчна стимулация при терапия на епилепсия, синдром на пристрастяване, обсесивно-компулсивно разстройство или клъстерно главоболие също е в експериментален етап. [8] [9] [10]

функционалност

Все още не е изяснено как работи дълбоката мозъчна стимулация в детайли. [11] Начинът на действие обаче е предмет на интензивни изследвания и в момента се обсъждат четири общи теории [12]:

  • Функционален блок на аксоните чрез деполяризация
  • Синаптично инхибиране
  • Изчерпване на невротрансмитерите поради продължително възбуждане на невроните
  • Индуцираната от стимулацията промяна в патологичната активност на нервната мрежа на мозъка

Малък генератор на импулси, захранван от батерии и контролиран от чип, служи като контролен елемент, който се използва под кожата на гръдните мускули или в горната част на корема. Електродите се вкарват през малки отвори в горната част на черепа в целевата област на базалните ганглии в лявото и дясното полукълбо на мозъка.

При лечението на пациенти с напреднала болест на Паркинсон се насочва субталамусното ядро ​​или медиалният глобус палидус, в случай на есенциален тремор - вентралният таламус, а при дистонията - глобусът палидус. Проучване на Университетските клиники в Кьолн и Бон относно ефективността при депресия изследва стимулацията на ядрото акумбенс. [11] [13]

хирургия

В Германия около 400 мозъчни пейсмейкъри се имплантират всяка година в около 30 клиники. Имплантацията е обратима.

Операцията се извършва в две стъпки. При първата се пробиват малки дупки в черепа на пациента при стереотаксична операция, чрез която електродите се вкарват в мозъка. Пациентът обикновено е в пълно съзнание. Това е единственият начин да се провери ефективността на отделните електроди и по този начин точното им положение с помощта на тестови стимулации. Генераторът на импулси (мозъчен пейсмейкър) се имплантира или по време на тази процедура, или при втора, по-кратка операция на следващия ден.

Първоначално бяха използвани четири контакта от всяка страна на мозъка. В края на 2010 г. за първи път в университетската болница в Кьолн се имплантира модел на мозъчен пейсмейкър с осем контакта от всяка страна на мозъка. По-големият брой електроди в мозъка трябва да направи устройството по-ефективно и да има по-малко странични ефекти върху други мозъчни региони. [14]

Странични ефекти

Успешната операция обаче може да бъде последвана от временна или продължителна дизартрия или предимно временно маниакално поведение с неподходящо високо настроение, необичайно увеличаване на шофирането, материално разточително поведение и сериозно увреждане на личната производителност. [15] От друга страна, някои от пациентите изпадат в депресия след дълбока мозъчна стимулация, въпреки подобрението в техните двигателни нарушения. [16]

Етична дискусия

Тъй като точният начин на действие в мозъка е неизвестен и е възможно да се повлияе на настроението и поведението (депресия, обсесивно-компулсивно разстройство, мания), дълбоката мозъчна стимулация също е предмет на етични дискусии [17], [18]. През януари 2006 г. Националният съвет по етика проведе дискусия относно невроимплантите. По отношение на самоопределението се счита за изгодно, че дълбоката мозъчна стимулация е обратима и невростимулаторът може да бъде изключен по всяко време.