Stimularea creierului profund - Biologie

Stimulare profundă a creierului (engl. DBS Stimularea profundă a creierului) este o intervenție neurochirurgicală în creier, cu care trebuie corectate erorile legate de boală. Termenul este popular, dar înșelător Pacemaker pentru creier.

Pentru stimularea cronică a creierului, pacientul este de obicei implantat cu unul sau doi electrozi subțiri, care sunt conectați la un generator de impulsuri în piept sau abdomenul superior prin cabluri subcutanate. Acest generator de impulsuri trimite continuu impulsuri electrice către regiunea țintă din creier, care - în funcție de frecvența curentă - poate fi fie dezactivată, fie stimulată.

Până în prezent, aproximativ 75.000 de pacienți din întreaga lume au fost tratați cu un stimulator cardiac. Studiile prospective controlate și randomizate din ultimii ani au arătat eficacitatea continuă a metodei de terapie în evoluția individuală a bolii: nu numai simptomele cum ar fi tremurături (rigiditate), rigiditate (rigiditate) și lipsa exercițiului (bradikinezie) sunt îmbunătățite, ci și calitatea vieții într-un mod holistic demonstrabil.

În ultimii ani, totuși, s-au raportat posibile efecte secundare psihologice în numeroase publicații de specialitate, spectrul incluzând în principal deteriorarea cognitivă minoră, depresia și (hipo-) mania. Schimbările de personalitate au fost, de asemenea, documentate. [1]

Domeniile stabilite de aplicare includ boala Parkinson, tremor esențial și distonie. Aplicații în domeniile epilepsiei, depresiei, tulburării obsesiv-compulsive, cefaleei cluster și sindromului Tourette sunt în studiile clinice.

domenii de aplicare

Tulburări de mișcare

Metoda este utilizată în prezent în principal în tratamentul diferitelor tulburări de mișcare, cum ar fi simptomele bolii Parkinson, tremor esențial, tremor în scleroza multiplă și distonie.

Stimularea profundă a creierului și domeniile sale de aplicare fac obiectul cercetărilor actuale:

Boala Parkinson: cea mai frecventă zonă de aplicare pentru stimularea creierului profund. Cercetătorii de la Forschungszentrum Jülich și Universitatea din Köln lucrează la dezvoltarea unui stimulator cardiac care nu numai că va suprima simptomele Parkinson, ci le va corecta și va permite creierului să funcționeze din nou normal. Pentru această idee au primit premiul Erwin Schrödinger în 2005.

depresie

Aplicarea stimulării cerebrale profunde în depresie se află în stadiul experimental [3] [4]. Rezultate pozitive ar putea fi prezentate la grupuri foarte mici de pacienți rezistenți la terapie cu stimulare a zonei subgenuale cg25 [5] și a nucleului accumbens [6] [7].

Alte domenii de aplicare

Utilizarea stimulării cerebrale profunde în terapia epilepsiei, a sindromului de dependență, a tulburării obsesiv-compulsive sau a cefaleei cluster este, de asemenea, în stadiul experimental. [8] [9] [10]

funcționalitate

Modul în care funcționează în detaliu stimularea creierului profund nu a fost încă clarificat. [11] Cu toate acestea, modul de acțiune face obiectul unor cercetări intense și în prezent sunt discutate patru teorii generale [12]:

Bloc funcțional al axonilor prin depolarizare
Inhibarea sinaptică
Epuizarea neurotransmițătorilor datorită excitării continue a neuronilor
Schimbarea indusă de stimulare a activității patologice a rețelei neuronale a creierului

Un mic generator de impulsuri alimentat de baterie și controlat cu cip este utilizat ca element de control, care este utilizat sub pielea mușchilor pieptului sau pe abdomenul superior. Electrozii sunt introduși prin găuri mici în partea superioară a craniului în regiunea țintă a ganglionilor bazali din emisferele stânga și dreapta ale creierului.

În tratamentul pacienților cu boală Parkinson avansată, este vizat nucleul subtalamic sau globul palid medial, în cazul tremorului esențial talamusul ventral și în distonie globul palid. Un studiu realizat de Clinicile Universitare din Köln și Bonn cu privire la eficacitatea în depresie examinează stimularea nucleului accumbens. [11] [13]

interventie chirurgicala

Aproximativ 400 de stimulatoare cardiace cerebrale sunt implantate în fiecare an în aproximativ 30 de clinici din Germania. Implantarea este reversibilă.

Operațiunea are loc în doi pași. În prima, găuri mici sunt găurite în craniul pacientului într-o operație stereotactică, prin care electrozii sunt introduși în creier. Pacientul este de obicei pe deplin conștient. Acesta este singurul mod de a verifica eficacitatea electrozilor individuali și, astfel, poziția lor exactă cu ajutorul stimulărilor de testare. Generatorul de impulsuri (stimulator cardiac) este implantat fie în timpul acestei proceduri, fie într-o a doua operație mai scurtă a doua zi.

Inițial, patru contacte erau utilizate pe fiecare parte a creierului. La sfârșitul anului 2010, un model de stimulator cardiac cu opt contacte pe fiecare parte a creierului a fost implantat pentru prima dată la Spitalul Universitar din Köln. Un număr mai mare de electrozi din creier ar trebui să facă dispozitivul mai eficient și să aibă mai puține efecte secundare asupra altor regiuni ale creierului. [14]

Efecte secundare

O operație de succes poate fi, totuși, urmată de disartrie temporară sau de lungă durată sau comportament maniacal în cea mai mare parte temporar cu starea de spirit în mod necorespunzător crescută, creșterea anormală a impulsului, comportamentul risipitor material și afectarea severă a productivității personale. [15] Pe de altă parte, unii dintre pacienți devin deprimați după stimularea creierului profund, în ciuda ameliorării tulburărilor motorii. [16]

Discuție etică

Deoarece modul exact de acțiune din creier este necunoscut și este posibil să se influențeze starea de spirit și comportamentul (depresie, tulburare obsesiv-compulsivă, manie), stimularea profundă a creierului este, de asemenea, subiectul discuțiilor etice [17], [18]. Consiliul Național de Etică a ținut o discuție despre neuroimplante în ianuarie 2006. În ceea ce privește autodeterminarea, s-a considerat a fi avantajos faptul că stimularea profundă a creierului este reversibilă și neurostimulatorul poate fi oprit în orice moment.