211service.com
Hjerneimplantater kan nulstille fejltændingskredsløb
En undersøgelse, der kombinerede elektrisk stimulering af hjernen med avanceret billeddannelse, har vist, hvordan korrigering af fejltændende neurale kredsløb kan mindske symptomerne på en almindelig psykiatrisk lidelse.
En hjerne-pacemaker hjalp med at bringe ude af synkroniserede hjernekredsløb tilbage på sporet hos patienter med ekstreme former for obsessiv-kompulsiv lidelse (OCD), rapporteret forskere i gårsdagens Natur Neurovidenskab . Arbejdet kan være med til at forbedre behandlingen af svær OCD og endda føre til andre, mindre invasive nye behandlingsformer.
Obsessiv-kompulsiv lidelse er en psykiatrisk tilstand, der får patienter til at have tvangstanker, der ofte er bundet til gentagen tvangsadfærd. Neuropsykiatere Martijn Figee og Damiaan Denys ved Academic Medical Center i Amsterdam og deres kolleger brugte funktionel magnetisk resonansbilleddannelse eller fMRI til at overvåge ændringer i blodgennemstrømningen i hjernen, en proxy for neural aktivitet, hos både raske patienter og under behandling af patienter med alvorlige tilfælde af OCD-lidelse med dyb hjernestimulering.
Benjamin Greenberg , en psykiater ved Brown University, der bruger dyb hjernestimulering til at behandle vanskelige OCD hos sine patienter, som ikke var involveret i projektet, siger, at undersøgelsen var en tour de force: At lave fMRI hos patienter, der har implanteret dyb-hjernestimuleringselektroder i deres hjerner kræver en enorm mængde meget omhyggeligt arbejde for at sikre, at du kan gøre det sikkert, siger han. MRI-teknologien bruger stærke magnetfelter og radiofrekvensimpulser, som begge kan forstyrre stimulatorens batteri eller endnu værre, opvarme hjernen omkring elektroden, siger Figee. Men ved at bruge en magnetspole, der kun omgiver patientens hoved, slukke for stimulatoren kort under scanningen og tage nogle andre sikkerhedsforanstaltninger, kunne forskerne opdage neurale forandringer hos de behandlede patienter.
Undersøgelsen viste, at OCD-patienter havde mindre aktivitet end raske deltagere i en hjerneregion kaldet nucleus accumbens, som er involveret i motivationsprocesser og automatisk adfærd, siger Figee. Men lidelsen ser faktisk ud til at være knyttet til forbindelsen mellem nucleus accumbens og frontal cortex, hvilket hjælper en person med at beslutte, om han vil gøre noget eller ej. Kommunikationen mellem disse regioner var faktisk højere hos OCD-patienterne, når deres stimulatorer var slukket; når stimulatorerne var tændt, blev forbindelsen sænket.
Det er både en lokal og en global effekt, siger Figee. Ved OCD, når patienter er engageret i usund adfærd, kan de ikke gøre andet, de vasker f.eks. konstant deres hænder på bekostning af al anden normal adfærd. Der er kontinuerlig krydssnak og overdreven forbindelse mellem frontal cortex og nucleus accumbens, og det er det, som dyb-hjerne-stimulering ser ud til at bryde, siger han, ved at tilsidesætte sygdomsbundne svingninger mellem de to hjerneregioner.
Resultaterne passer ind i, hvad mange antager, at der sker med dyb-hjerne-stimulering, siger Figee. I et stykke tid spekulerede det videnskabelige samfund i, at denne resynkronisering af et helt hjernekredsløb skulle ligge til grund for de terapeutiske effekter, men vi kunne aldrig bevise det, siger han. Nu ved vi, at det faktisk er netværksændringer og synkronisering, vi kigger på.
Resultaterne kunne føre til metoder, der ville hjælpe os med at diagnosticere mennesker ved hjælp af signaturer af hjerneaktivitet såvel som metoder, der kan hjælpe os med at overvåge behandlinger lige fra medicin til adfærdsterapier til dyb hjernestimulering, siger Greenberg.
Det kan også føre til smartere hjernestimulerende enheder. På nogle måder er de pacemakere, som vi bruger til hjernen, ikke så smarte som dem, vi bruger til hjertet, siger Greenberg. Hvis du har en implanteret defibrillator til hjertet, kan du registrere unormal aktivitet og tænde for enheden bare for at afbryde det. Men i hjernen er vi stadig ved at lære, hvad den unormale aktivitet er, som vi ønsker at påvirke. Det her er et skridt i retning af at forstå, hvad vi måske forsøger at fornemme, og så kan vi måske afbryde det, siger han.
Det næste skridt, siger Figee, vil være at se, om han og hans kolleger kan bruge hjerneaktivitetsmålene til at afgøre, om en patients dybe hjernestimulator fungerer korrekt. Et implantat har flere elektroder, og det kan kræve en del trial and error at lære, hvilke der skal være aktive og ved hvilke pulsindstillinger for hver patient. Vi ved stadig ikke rigtig, hvad vi laver; nogle gange reagerer folk, nogle gange gør de ikke, nogle gange tager det uger eller et år at prøve alle slags indstillinger, siger han. At bruge hjernescanningsværktøjerne i klinikken kan være år væk, men det er muligt, siger Figee. Det kan hjælpe os med at fokusere på den hjernesynkronisering, som vi bør sigte efter, siger han.