Parkinsons: 'Adaptivt' hjerneimplantat kan forbedre terapien
Parkinsons, en neurodegenerativ tilstand, er karakteriseret ved symptomer som muskelstivhed og rysten i lemmerne samt nedsat balance, som alle har en tendens til at forværres over tid. Har innovativ forskning fundet et mere pålideligt værktøj, der hjælper med at forbedre disse symptomer?
National Institutes of Health (NIH) rapporterer, at ca. 50.000 individer i USA får en Parkinsons sygdomsdiagnose hvert år.
Tilgængelige behandlinger for denne tilstand er målrettet mod dens symptomer og sigter mod at forbedre patienternes livskvalitet.
Disse behandlinger inkluderer forskellige typer lægemidler, der enten kan fokusere på motor på ikke-motoriske virkninger af sygdommen såvel som dyb hjernestimulering, som kan tilbydes som en alternativ terapi til mennesker, der ikke reagerer godt på stoffer.
I dyb hjernestimulering implanteres elektroder kirurgisk i hjernen. Disse er forbundet til en enhed, der er fastgjort til brystet. Gennem disse implantater transmitteres elektriske stimuli til hjernens regioner, der regulerer bevægelse.
Imidlertid er dyb hjernestimulering - i det mindste indtil videre - kommet med visse risici og ulemper. Enheden fungerer kontinuerligt og skal programmeres, så de stimuli, den sender, bedst tilpasses bærerens behov.
Ofte skal enheder omprogrammeres af en specialist. Også fordi de kører på batterier, er disse implantats levetid begrænset, og de skal til sidst udskiftes.
Et hold ved University of California, San Francisco - hvis arbejde blev støttet af National Institute of Neurological Disorders and Stroke (NINDS) - genkender disse ulemper og satte sig for at teste mere personaliserbare dybe hjernestimuleringsimplantater.
Resultaterne af deres bestræbelser - som var en del af initiativet til fremme af innovative teknologier (BRAIN) - er blevet rapporteret i Journal of Neural Engineering.
En ny type hjernestimuleringsimplantat
Forskerne testede en type implantat, der reagerer og tilpasser sig signaler fra hjernen, der er relateret til symptomerne i Parkinsons sygdom. Det registrerer ikke kun disse input, men tilpasser sig også for at levere passende stimulering efter behov.
"Dette er første gang," forklarer studieforfatter Dr. Philip Starr, at "en fuldt implanteret enhed er blevet brugt til lukket kredsløb [ikke-konstant], adaptiv dyb hjernestimulering hos patienter med Parkinsons sygdom."
Projektet var et kortvarigt gennemførlighedsforsøg, hvor to personer med Parkinsons blev enige om at modtage dette finjusterede, tilpasningsdygtige dybe hjernestimuleringsimplantat.
I dette forsøg blev implantatet programmeret til at overvåge hjernen for signaler relateret til dyskinesi - eller ufrivillige bevægelser - som undertiden opstår som en bivirkning af dyb hjernestimulering.
Så når enheden tog tegn på dyskinesi, reducerede den stimulering til hjernen. På den anden side blev stimuleringen øget, når der ikke blev påvist nogen dyskinesi. Denne strategi blev beregnet til at mindske bivirkningerne relateret til denne type behandling.
Forsøgets resultater viste, at denne type implantat ikke var mindre effektiv til at reducere Parkinsons symptomer end traditionel dyb hjernestimulering.
Da denne enhed er tilpasningsdygtig og ikke udsender stimuli konstant, bemærkede forskerne, at den sparer ca. 40 procent af batterienergien, der normalt ville blive brugt under traditionel hjernestimulering med åben sløjfe.
Da disse tests kun blev udført over en kort periode, var det ikke muligt for efterforskerne at fastslå nøjagtigt, hvordan det innovative implantat fungerede sammenlignet med mere traditionelle hjernestimuleringsenheder, når det drejer sig om forekomster af dyskinesi.
På grund af det nye implantats tilpasningsevne er forskerne imidlertid håbefulde på, at den lukkede stimuleringsanordning ville klare sig meget bedre i denne henseende og muligvis føre til færre bivirkninger.
'Et vigtigt første skridt'
Dr. Starr forklarer også: "Andre adaptive dybe hjernestimuleringsdesign registrerer hjerneaktivitet fra et område ved siden af, hvor stimuleringen finder sted, i basalganglierne, som er modtagelig for interferens fra stimuleringsstrømmen."
”I stedet for,” fortsætter han, “modtager vores enhed feedback fra motorbarken langt fra stimuleringskilden og giver et mere pålideligt signal.”
Forskerne er begejstrede over de muligheder, som denne gennemførlighedsundersøgelse åbner med hensyn til forbedring af Parkinsons terapi, og de planlægger allerede større forsøg for at teste enhedens langsigtede effektivitet.
"Den nye tilgang, der blev anvendt i denne mindre gennemførlighedsundersøgelse, kan være et vigtigt første skridt i udviklingen af en mere raffineret eller personlig måde, hvorpå læger kan reducere de problemer, patienter med Parkinsons sygdom står over for hver dag."
Nick B. Langhals, programdirektør hos NINDS
Du kan se Dr. Starrs forklaring om de innovative hjernestimuleringsenheder i videoen nedenfor.
