Parkinsons: 'Adaptivt' hjerneimplantat kan forbedre terapien
Parkinsons, en nevrodegenerativ tilstand, er preget av symptomer som muskelstivhet og skjelving i lemmer, samt nedsatt balanse, som alle har en tendens til å forverres over tid. Har nyskapende forskning funnet et mer pålitelig verktøy som hjelper til med å forbedre disse symptomene?
National Institutes of Health (NIH) rapporterer at omtrent 50000 individer i USA får en Parkinsons sykdomsdiagnose hvert år.
Tilgjengelige behandlinger for denne tilstanden retter seg mot symptomene, med sikte på å forbedre pasientenes livskvalitet.
Disse behandlingene inkluderer forskjellige typer medikamenter som kan fokusere enten på motor på ikke-motoriske effekter av sykdommen, så vel som dyp hjernestimulering, som kan tilbys som en alternativ terapi til personer som ikke reagerer bra på medisiner.
I dyp hjernestimulering implanteres elektroder kirurgisk i hjernen. Disse er koblet til en enhet som er festet til brystet. Gjennom disse implantatene overføres elektriske stimuli til hjernens regioner som regulerer bevegelse.
Imidlertid har dyp hjernestimulering - i det minste så langt - kommet med visse risikoer og ulemper. Enheten fungerer kontinuerlig og må programmeres slik at stimuli den sender best tilpasses brukerens behov.
Ofte må enhetene omprogrammeres av en spesialist. Også fordi de går på batterier, er levetiden til disse implantatene begrenset, og de må til slutt byttes ut.
Et team ved University of California, San Francisco - hvis arbeid ble støttet av National Institute of Neurological Disorders and Stroke (NINDS) - anerkjenner disse ulempene og satte seg for å teste mer personaliserbare dype hjernestimuleringsimplantater.
Resultatene av deres innsats - som var en del av Initiativet Innovative Innovative Technologies (BRAIN) - er rapportert i Journal of Neural Engineering.
En ny type hjernestimuleringsimplantat
Forskerne testet en type implantat som reagerer og tilpasser seg signaler fra hjernen som er relatert til symptomene som oppleves ved Parkinsons sykdom. Ikke bare registrerer den disse inngangene, men ved å gjøre det tilpasser den seg også for å levere passende stimulering etter behov.
"Dette er første gang," forklarer studieforfatter Dr. Philip Starr, at "en fullt implantert enhet har blitt brukt til lukket sløyfe [ikke-konstant], adaptiv dyp hjernestimulering hos pasienter med Parkinsons sykdom."
Prosjektet var en kortsiktig mulighetsstudie, der to personer med Parkinsons ble enige om å motta dette finjusterte, tilpasningsdyktige dype hjernestimuleringsimplantatet.
I denne studien ble implantatet programmert til å overvåke hjernen for signaler relatert til dyskinesi - eller ufrivillige bevegelser - som noen ganger oppstår som en bivirkning av dyp hjernestimulering.
Så når enheten plukket opp tegn på dyskinesi, reduserte den stimulering til hjernen. På den annen side, når ingen dyskinesi ble oppdaget, ble stimuleringen økt. Denne strategien ble beregnet for å redusere bivirkningene knyttet til denne typen terapi.
Studiens resultater indikerte at denne typen implantat ikke var mindre effektiv til å redusere Parkinsons symptomer enn tradisjonell dyp hjernestimulering.
Siden denne enheten er tilpasningsdyktig og ikke sender ut stimuli hele tiden, bemerket forskerne at den sparer omtrent 40 prosent av batterienergien som normalt ville blitt brukt under tradisjonell hjernestimulering med åpen sløyfe.
Fordi disse testene bare ble utført over en kort periode, var det ikke mulig for etterforskerne å fastslå nøyaktig hvordan det innovative implantatet utførte seg, sammenlignet med mer tradisjonelle hjernestimuleringsenheter, når det gjelder forekomster av dyskinesi.
På grunn av det nye implantatets tilpasningsevne er forskerne imidlertid håpefulle om at stimuleringsanordningen med lukket sløyfe vil komme mye bedre i denne forbindelse og muligens føre til færre bivirkninger.
‘Et viktig første skritt’
Dr. Starr forklarer også: "Andre adaptive dype hjernestimuleringsdesigner registrerer hjerneaktivitet fra et område ved siden av hvor stimuleringen oppstår, i basalganglier, som er utsatt for forstyrrelser fra stimuleringsstrøm."
"I stedet," fortsetter han, "får enheten vår tilbakemelding fra motorbarken, langt fra stimuleringskilden, og gir et mer pålitelig signal."
Forskerne er begeistret over mulighetene som denne mulighetsstudien åpner for å forbedre Parkinsons terapi, og de planlegger allerede større studier for å teste enhetens langsiktige effektivitet.
"Den nye tilnærmingen som ble tatt i denne småskala mulighetsstudien, kan være et viktig første skritt i å utvikle en mer raffinert eller personlig måte for leger å redusere problemene pasienter med Parkinsons sykdom møter hver dag."
Nick B. Langhals, programleder hos NINDS
Du kan se Dr. Starrs forklaring om de innovative hjernestimuleringsapparatene i videoen nedenfor.
