Aquest procediment cerebral sol utilitzar-se per tractar la malaltia de Parkinson
Sembla una cosa dels fabricants de Star Trek, però els investigadors estan veient possibilitats que sorgeixen amb l'ús d'una estimulació profunda del cervell per a persones amb malaltia d'Alzheimer lleu. I, en un món on els medicaments estan disponibles, però els beneficis són limitats, és fonamental continuar desenvolupant teràpies alternatives per tractar i prevenir l'Alzheimer.
Què és l'estimulació cerebral profunda?
L'estimulació cerebral profunda (DBS) és un procediment en què els elèctrodes es col·loquen dins del cervell i es programen per donar petits pulsos elèctrics per estimular l'activitat cerebral.
DBS s'ha utilitzat durant diversos anys per a persones amb malaltia de Parkinson amb un gran èxit en la reducció de tremolors i contraccions musculars, així com millorar la postura. També s'està investigant per tractar altres afeccions mèdiques, com la depressió i el trastorn obsessiu-compulsiu .
Com es col·loquen els elèctrodes en el cervell?
La resposta breu: cirurgia cerebral. Perquè DBS sigui possible, els cables s'han d'inserir al cervell. Usant anestèsia local , un neurocirurgià perfora forats al crani del pacient i filora acuradament els filferros en diferents àrees del cervell. (L'anestèsia local, quan un pacient està despert però una zona del cos està enterrada, es pot utilitzar perquè el propi cervell no pot sentir cap dolor).
Una màquina de marcapassos és llavors implantada sota anestèsia general al cofre de la persona on eventualment pot lliurar 130 impulsos elèctrics en miniatura per segon als cables i, en conseqüència, al cervell. Quan s'implanta inicialment, l'estimulador està apagat; pocs dies o setmanes després de la cirurgia, l'estimulador està encès i comença a lliurar els impulsos elèctrics al cervell.
Quan s'utilitza per tractar la malaltia d'Alzheimer, aquests cables solen connectar-se al fornix del cervell. Segons la medicina de Johns Hopkins, "el fornix és una via cerebral instrumental per aportar informació a l' hipocamp , la porció del cervell on comença l'aprenentatge i es fan memòries i on apareixen els primers símptomes de l'Alzheimer".
Com funciona l'estimulació cerebral profunda?
Hi ha diverses teories sobre per què funciona, però encara no hi ha cap resposta concloent. A Parkinson, es pensa que interromp i interromp el tret defectuós del cervell.
De fet, la comprensió dels investigadors de DBS és tan limitada que la possibilitat d'utilitzar-la per a l'Alzheimer es va descobrir accidentalment quan DBS estava sent provat en un home que era obesitat mórbida com una forma de controlar el seu apetit. Mentre el van provar amb la col·locació de cables i els impulsos elèctrics, va reportar una vívida memòria. Quan van apagar els impulsos, la memòria es va anar, i quan van tornar a engegar l'estimulador, la memòria va tornar. Això va conduir a la conclusió que potser hi ha una manera d'estimular el cervell i els records que té.
És segur?
DBS sembla estar bastant segur. Tot i que el pensament de la cirurgia cerebral sembla molt arriscat, els experts diuen que aquest procediment no és tan invasiu com sembla.
Sempre hi ha riscos amb cirurgia cerebral; No obstant això, més de 100.000 persones de tot el món amb malaltia de Parkinson han patit DBS amb problemes mínims. Els riscos inclouen infecció, mal funcionament de l'equip, accident cerebrovascular, fallada de la bateria i moviment del cable.
Recerca sobre estimulació cerebral profunda i malaltia d'Alzheimer
Fase I Recerca
El 2010, la revista Annals of Neurology va publicar una investigació sobre un assaig clínic de fase I dut a terme a Canadà amb sis persones diagnosticades de malaltia d'Alzheimer. Tenien un estimulador cerebral profund implantat quirúrgicament en el seu cervell i van experimentar 12 mesos d'estimulació elèctrica contínua.
Les proves del seu funcionament cognitiu als 6 i 12 mesos van indicar una millora o una disminució inferior a la prevista en tres dels sis participants.
Addicionalment, es van utilitzar escàners de PET per avaluar el metabolisme de la glucosa cerebral, que és la capacitat del cervell per descompondre els sucres per al combustible cerebral i també pot ser un indicador dels nivells d'activitat de les neurones del cervell. Les persones amb Alzheimer generalment mostren una disminució del metabolisme de la glucosa al llarg del temps, però aquests sis investigadors van mostrar un augment que es va mantenir durant tot l'estudi. Curiosament, la disminució de la capacitat del cervell per eliminar el sucre en la malaltia d'Alzheimer ha provocat que alguns investigadors cridin a la " diabetis tipus 3 " d'Alzheimer.
Fase II de recerca
En un estudi de fase II a través de Johns Hopkins, 42 pacients d'entre 45 i 85 anys van participar en DBS per dirigir la seva malaltia d'Alzheimer. Tots dos van ser sotmesos a la cirurgia de DBS per a la seva implantació entre 2012 i 2014. La meitat d'ells va tenir els seus estimuladors activats després de 2 setmanes, i la meitat d'ells s'havia activat després de 12 mesos. Es tractava d'un estudi doble cec, ja que ni els metges ni els pacients sabien quan es activaven els estimuladors.
La cognició es va avaluar en aquest estudi mitjançant múltiples proves, incloent ADAS-Cog 13. El metabolisme cerebral de la glucosa també es va mesurar en diferents àrees del cervell.
Els resultats d'aquest estudi van ser interessants, i no necessàriament del que s'esperava. Als 6 mesos després de la implantació de l'estimulador, el metabolisme de la glucosa cerebral havia augmentat significativament, però aquests guanys no es van mantenir a 12 mesos. Addicionalment, es va observar una diferència d'edat relacionada amb la resposta. Els participants majors de 65 anys van demostrar millores en el funcionament cognitiu i en el metabolisme cerebral de la glucosa. Els que eren menors de 65 anys no van mostrar millores significatives en cap dels dos àmbits. Els investigadors van teoritzar que aquest efecte pot haver estat relacionat amb el deteriorament de l'estructura cerebral, de vegades més gran, en persones joves amb Alzheimer ( aparició precoç d'Alzheimer ), en comparació amb les persones amb Alzheimer tardà.
Resum dels efectes del DBS al cervell
Els efectes del DBS sobre l'Alzheimer s'han estudiat a través d'aquests assajos clínics de fase I i fase II, però també s'ha recollit informació sobre com afecta el cervell des del seu ús en altres entorns, inclosos altres estudis de recerca i en el tractament de la malaltia de Parkinson. S'han trobat els següents efectes:
Millora de la cognició global: la recerca de DBS en persones amb Alzheimer va donar lloc a una millor cognició per a alguns dels participants, mesurada per múltiples proves neuropsicològiques . Aquestes proves mesuren diversos aspectes del funcionament del cervell, incloent memòria, orientació , reconeixement de paraules i més.
Augment del volum de l'hipocamp: mentre que l'hipocamp (una part del cervell associat amb la memòria) atrofia amb la presència de l'envelliment i de manera més significativa en la malaltia d'Alzheimer, s'ha descobert que el DBS augmenta el volum de l'hipocamp en persones amb Alzheimer. El volum de l'hipocamp s'ha correlacionat amb el funcionament de la memòria.
Augment del metabolisme cerebral de la glucosa: tal com es va ressaltar anteriorment, alguns subjectes que van rebre DBS van demostrar un millor metabolisme de la glucosa en múltiples àrees del cervell.
Augment del volum dels cossos fornix i mamaris: els cossos fornix i mamaris del cervell (que estan relacionats amb el funcionament de la memòria) han demostrat un augment del volum després del DBS en aquells amb Alzheimer.
Alts nivells d'acetilcolina: el DBS també s'ha demostrat en la investigació per provocar l'alliberament de l'acetilcolina. L'acetilcolina ajuda a transferir missatges d'una cèl·lula nerviosa a la següent al nostre cervell.
Augment de la memòria espacial: després d'una profunda estimulació cerebral a la fornix de rates, van demostrar una millor memòria espacial en la seva capacitat per navegar per un laberint. Tot i que els estudis amb animals no sempre es transfereixen als humans, sovint ens proporcionen informació sobre la seguretat i l'eficàcia dels procediments experimentals.
Disminució de la fluïdesa verbal: l'estimulació cerebral profunda s'ha emprat durant anys en persones amb Parkinson amb resultats significativament positius. Tanmateix, algunes investigacions han trobat que la fluïdesa verbal ha disminuït en alguns d'aquests individus. Tot i que moltes persones amb Parkinson consideren que aquest risc val la pena el benefici que l'estimulació cerebral profunda els proporciona. potser no es consideri tan fàcilment un risc que valgui la pena en aquells que pateixen malaltia d'Alzheimer.
Consideracions ètiques
Si bé s'han realitzat múltiples estudis realitzats en humans, alguns investigadors demanen estudis addicionals i ampliats que utilitzen DBS en animals abans de continuar investigant amb la gent. Assenyalen que, tot i que hi ha hagut investigadors de DBS que han experimentat una millora cognitiva, també hi ha hagut alguns altres que van disminuir en algunes àrees cognitives després d'una profunda estimulació cerebral.
Aquests investigadors també destaquen el fet que hi hagi una manca d'entesa sobre com funciona l'estimulació cerebral profunda; Per tant, recomanen que s'adquireixi més informació abans d'ampliar els assaigs clínics amb persones.
Una paraula de
L'estímul profund del cervell ha estat ben establert com un tractament adequat per a la malaltia de Parkinson; no obstant això, calen més investigacions per discernir els seus beneficis en la malaltia d'Alzheimer. El potencial de DBS per a la millora cognitiva és emocionant, especialment a mesura que continuem lluitant per trobar un tractament eficaç per a l'Alzheimer.
> Fonts:
> Fagundes, VDC, Rieder, CRM, Nunes da Cruz, A, et al, Estimulació cerebral profunda La freqüència del nucli subtalàmic afecta la fluència fonètica i d'acció en la malaltia de Parkinson. Malaltia de Parkinson. 2016.
> Hescham S, Temel I, Schipper S. et al., Fornix, l'estimulació cerebral profunda induir la memòria espacial a llarg termini independentment de la neurogènesi hipocampal. Estructura i funció del cervell. 2017 Mar; 222 (2): 1069-1075.
> Medicina Johns Hopkins. Els cirurgians de Johns Hopkins implanten el primer marcapasos cerebral per a la malaltia d'Alzheimer als Estats Units com a part d'una prova clínica dissenyada per reduir la pèrdua de memòria. Desembre de 2012.
> Laxton AW, Tang-Wai DF, McAndrews MP, et al. Anals de la neurologia. Octubre de 2010; 68 (4): 521-34. Un assaig de fase I d'estimulació cerebral profunda dels circuits de memòria en la malaltia d'Alzheimer. Anals de la neurologia. Octubre de 2010; 68 (4): 521-34.
> Lozano AM, Fosdick L, Chakravarty MM, i altres, Estudi de Fase II de l'estimulació cerebral profunda de Fornix en la malaltia d'Alzheimer suau. Diari de malaltia d'Alzheimer. 2016 6 de setembre; 54 (2): 777-87.
> Ovadia D, Bottini G .. Implicacions neuropétiques de l'estimulació cerebral profunda en els trastorns degeneratius. Opinió actual en Neurologia. 2015 Dec; 28 (6): 598-603
> Viana JNM, Vickers JC, Cook MJ, Gilbert F, Corrents de memòria: avenços recents, reptes de la translació i consideracions ètiques en proves profunds d'estimulació cerebral per a la malaltia d'Alzheimer. Neurobiologia de l'envelliment. 2017 agost; 56: 202-210.