Głęboka stymulacja mózgu lub zastosowanie łagodnych wstrząsów elektrycznych do ukierunkowanych części mózgu w celu wpłynięcia na ich funkcjonowanie, zapewnia zupełnie nowe podejście do radzenia sobie z warunkami neurologicznymi, które od dawna stanowiły wyzwanie dla lekarzy.
Od lat stosuje się go w leczeniu choroby Parkinsona. Wysyłając małe wstrząsy do obszarów mózgu kontrolujących ruch, stymulacja ta może pomóc w kontrolowaniu drżenia Parkinsona.
Działa jak rodzaj rozrusznika mózgu. Chirurg wprowadza sondę do określonego obszaru mózgu i jest połączony drutami pod skórą z zestawem akumulatorów wszczepionym w pobliżu górnej części klatki piersiowej osoby. Lekarz ustala siłę impulsu elektrycznego, czas jego trwania i częstotliwość jego występowania. Jeden rodzaj stymulacji może zwiększyć aktywność komórek mózgowych, inny może ją spowolnić.
Nic dziwnego, że w miarę udoskonalania technologii i leczenia naukowcy zaczęli przyglądać się innym sposobom stymulacji mózgu, a nie tylko leczeniu uszkodzeń neurologicznych spowodowanych chorobą Alzheimera lub urazowym uszkodzeniom mózgu, ale także w celu rozwiązania problemów ze zdrowiem psychicznym, a nawet, do pewnego stopnia zachowanie. Prowadzone są na przykład badania, aby sprawdzić, czy może to pomóc ludziom rzucić palenie.
Oto próbka najnowszych badań nad stymulacją mózgu:
Spowolnienie choroby Alzheimera: Choroba Alzheimera pozostaje jednym z najtrudniejszych wyzwań w medycynie, zarówno pod względem ustalenia przyczyny, jak i opracowania naprawdę skutecznego leczenia. Teraz zespół kierowany przez naukowców z Johns Hopkins University prowadzi badanie kliniczne, aby sprawdzić, czy głęboka stymulacja mózgu może spowolnić utratę pamięci i pogorszenie funkcji poznawczych.
Badania obejmują umieszczenie implantów w mózgu około 40 pacjentów z łagodną chorobą Alzheimera i pomiar postępu choroby w okresie 18 miesięcy. W szczególności urządzenia są wszczepiane w fornix pacjenta - wiązkę włókien nerwowych łączących lewą i prawą stronę hipokampa. To obszar mózgu związany z pamięcią. Teoria jest taka, że stymulacja mózgu w tym obszarze może spowolnić tempo uszkodzenia fornix, a nawet stworzyć nowe komórki mózgowe w hipokampie.
Ostatnia faza badania, która powinna trwać cztery lata, koncentrowała się na bezpieczeństwie implantów u pacjentów z chorobą Alzheimera. Jak dotąd nie stwierdzono żadnych poważnych działań niepożądanych.
Tak długo do wielkiej mdłości ?: Naukowcy z Imperial College London twierdzą, że stymulacja mózgu może być nawet użyta w łagodzeniu choroby lokomocyjnej. Naukowcy nie są całkowicie pewni, co powoduje uczucie mdłości, ale uważają, że ma to związek z mózgiem próbującym przetwarzać sprzeczne sygnały z naszych uszu i oczu, gdy jesteśmy w ruchu. Wcześniejsze badania wykazały, że dobrze funkcjonujący układ przedsionkowy - to ta część ucha wewnętrznego, która wyczuwa ruch - zwiększa prawdopodobieństwo, że ktoś poczuje mdłości.
Naukowcy zastanawiali się więc, co by się stało, gdyby użyli prądu elektrycznego do wyciszenia sygnałów z układu przedsionkowego do mózgu. Pracowali z 10 mężczyznami i 10 kobietami-wolontariuszami, które zgodziły się nosić czapkę wyposażoną w elektrody, a następnie przez 10 minut otrzymywać łagodny prąd elektryczny zaprojektowany w celu zahamowania aktywności komórek mózgowych. Potem jeździła na krześle, które obracało się i przechylało z różnymi prędkościami, aby wywołać u nich mdłości.
Okazało się, że ci, którzy otrzymali stymulację zmniejszającą aktywność komórek mózgowych, rzadziej odczuwali mdłości i wracali do zdrowia szybciej niż ludzie, których mózgi były stymulowane do zwiększenia aktywności komórek. Teraz naukowcy rozmawiają z potencjalnymi partnerami na temat opracowania przenośnego urządzenia do stymulacji przeciw nudnościom, które można odebrać w aptece.
Wspomnienia są na ten temat: Na konferencji w tym miesiącu DARPA, ramię badawcze Departamentu Obrony, ogłosiło, że w ramach finansowanego badania pacjenci, którym podano implanty mózgu, uzyskali lepsze wyniki w testach pamięci. Urazowe uszkodzenia mózgu są dużym problemem dla wojska USA - prawie 2000 000 osób zostało wyleczonych przez jedną z nich od 2000 roku. DARPA prowadzi więc badania nad tym, w jaki sposób można zastosować stymulację elektryczną, aby pomóc osobom z uszkodzonym mózgiem w tworzeniu i odzyskiwaniu wspomnień.
Naukowcy pracowali z pacjentami chirurgii mózgu, którzy zgłosili się na ochotnika do udziału w projekcie pamięci. Celem jest dokładniejsze określenie procesu, w jaki sposób mózg tworzy i przywołuje wspomnienia, a następnie zastosować łagodne wstrząsy z implantów, aby odtworzyć ten proces. Projekt zajmuje dopiero rok, ale DARPA twierdzi, że na podstawie dotychczasowych wyników wydaje się możliwe mapowanie i interpretacja sygnałów neuronalnych pochodzących z mózgu, gdy koduje lub odzyskuje pamięć, a następnie poprawia to przywołanie poprzez stymulację elektryczną ukierunkowane części mózgu.
Odłóż tego papierosa: Kolejny projekt na wczesnych etapach dotyczy tego, jak stymulacja mózgu może pomóc w walce z głodem papierosów lub niezdrowym jedzeniem. Caryn Lerman, starszy zastępca dyrektora Abramson Cancer Center na Uniwersytecie Pensylwanii, niedawno otrzymał grant w celu zbadania, czy zastosowanie wstrząsów elektrycznych do odcinków kory przedczołowej za czołem - obszar mózgu związany z samokontrolą - może pomóc ludziom oprzeć się pragnieniom angażować się w niezdrowe zachowanie.
Chodzi o to, że przy właściwym ukierunkowaniu stymulacja ta mogłaby wzmocnić ścieżki wykorzystywane do walki z pragnieniem rozświetlenia. Wstępne wyniki eksperymentu z udziałem 25 palaczy wykazały, że po 20-minutowej sesji z elektrycznymi stymulatorami przymocowanymi do czoła ludzie mogli dłużej czekać na papierosa niż ci, którzy otrzymali placebo. Palili też mniej papierosów.
Odzyskiwanie udaru mózgu: Naukowcy z kliniki Cleveland złożyli wniosek do Food and Drug Administration (FDA) o zgodę na rozpoczęcie badania głębokiej stymulacji mózgu u ofiar udaru mózgu. Leczenie zdawało się działać na szczurach - wydawało się, że promuje wzrost nowych neuronów w mózgu.
Nie żeby ktokolwiek myślał, że może to wyleczyć udary. Kiedy się pojawią, dopływ krwi do mózgu zostaje odcięty, a niektóre obszary po prostu się zamykają, a komunikacja z innymi regionami jest zakłócona. Stymulacja elektryczna nie może przywrócić martwych neuronów do życia. Ale może pomóc w tworzeniu nowych połączeń neuronowych, szczególnie w móżdżku, części mózgu kontrolującej ruchy dobrowolne. Mamy nadzieję, że części mózgu, które są nadal zdrowe, będą w stanie lepiej zrekompensować uszkodzone.
Każdego roku około 800 000 ludzi w USA cierpi na udary. Według National Stroke Association około połowa osób, które przeżyły, została poważnie osłabiona.
Zwiększanie empatii: Ale co z wykorzystaniem stymulacji mózgu, aby zmienić to, jak ludzie się czują? Naukowcy z Harvard University i Vanderbilt University zapuścili się na to terytorium w ramach eksperymentu związanego z wymierzaniem sprawiedliwości.
Przedstawili 66 wolontariuszom historie o fikcyjnej osobie o imieniu John - szczególnie opowiedzieli o szeregu przestępstw, które popełnił, oraz o jego stanie psychicznym, kiedy je popełnił. Wcześniej niektórzy uczestnicy otrzymywali formę stymulacji mózgu, która może zakłócać aktywność w korze przedczołowej, co odgrywa kluczową rolę nie tylko w samokontroli, ale także w podejmowaniu decyzji. W przypadku innych urządzenie stymulujące było podłączone, ale nigdy nie było włączone.
Ochotnicy zostali poproszeni o podjęcie decyzji, jak winny był Jan, a także o określenie w skali od 0 do 9, jak ekstremalna powinna być jego kara. Naukowcy odkryli, że ludzie, których aktywność mózgu została zakłócona, wybrali mniej surowe kary.
Co rodzi być może największe pytanie dotyczące stymulacji mózgu: kiedy naprawianie mózgu zmienia się w zmianę mózgu?
