Kandungan
- Apakah Rangsangan Otak Dalam?
- Bagaimana Elektrod Diletakkan di Otak?
- Bagaimana Rangsangan Otak Dalam Berfungsi?
- Adakah ia selamat?
- Penyelidikan Rangsangan Otak Dalam dan Penyakit Alzheimer
- Ringkasan Kesan DBS pada Otak
- Pertimbangan Etika
Apakah Rangsangan Otak Dalam?
Deep Brain Stimulation (DBS) adalah prosedur di mana elektrod diletakkan di dalam otak dan diprogramkan untuk mengeluarkan denyutan elektrik kecil untuk merangsang aktiviti otak.
DBS telah digunakan selama beberapa tahun untuk orang-orang dengan penyakit Parkinson dengan keberhasilan yang besar dalam mengurangkan gegaran dan kontraksi otot, serta memperbaiki postur tubuh. Ia juga diteliti untuk merawat keadaan perubatan lain, seperti kemurungan dan gangguan obsesif-kompulsif.
Bagaimana Elektrod Diletakkan di Otak?
Jawapan ringkas: pembedahan otak. Agar DBS dapat dilakukan, wayar mesti dimasukkan ke dalam otak. Dengan menggunakan anestesia tempatan, pakar bedah saraf mengebor lubang ke tengkorak pesakit dan memasukkan wayar dengan teliti ke kawasan otak yang berlainan. (Anestesia tempatan, ketika seorang pesakit terjaga tetapi area tubuh mati rasa, dapat digunakan kerana otak itu sendiri tidak dapat merasakan sakit.)
Mesin seperti alat pacu jantung kemudian ditanamkan di bawah anestesia umum ke dalam dada orang di mana ia akhirnya dapat menyampaikan 130 impuls elektrik miniatur sesaat ke wayar dan, akibatnya, otak. Semasa mula-mula ditanam, stimulator dimatikan; beberapa hari atau minggu selepas pembedahan, stimulator dihidupkan dan mula menyampaikan impuls elektrik ke otak.
Ketika digunakan untuk mengobati penyakit Alzheimer, kabel tersebut biasanya disambungkan ke fornix di otak. Menurut Johns Hopkins Medicine, "fornix adalah jalan otak yang berperan dalam membawa maklumat ke hipokampus, bahagian otak di mana pembelajaran bermula dan ingatan dibuat, dan di mana gejala awal Alzheimer muncul."
Bagaimana Rangsangan Otak Dalam Berfungsi?
Terdapat beberapa teori mengapa ia berfungsi, tetapi belum ada jawapan yang pasti. Di Parkinson, dianggap mengganggu dan mengganggu tembakan otak yang salah.
Sebenarnya, pemahaman para penyelidik mengenai DBS sangat terbatas sehingga kemungkinan menggunakannya untuk Alzheimer ditemukan secara tidak sengaja ketika DBS sedang diuji pada seorang lelaki yang mengalami kegemukan sebagai cara untuk mencoba mengawal selera makannya. Ketika mereka mengujinya dengan penempatan wayar dan impuls elektrik, dia melaporkan memori yang jelas. Ketika mereka mematikan impuls, memori hilang, dan ketika mereka menghidupkan kembali stimulator, memori kembali. Ini membawa kepada kesedaran bahawa mungkin ada cara untuk merangsang otak dan ingatan yang dipegangnya.
Adakah ia selamat?
DBS nampaknya cukup selamat. Walaupun pemikiran pembedahan otak terdengar sangat berisiko, para pakar mengatakan prosedur ini sebenarnya tidak invasif seperti yang terdengar. Selalu ada risiko dengan pembedahan otak; namun, lebih 100,000 orang di seluruh dunia dengan penyakit Parkinson telah mengalami DBS dengan masalah yang minimum. Risiko termasuk jangkitan, kerosakan peralatan, strok, kegagalan bateri, dan pergerakan wayar.
Penyelidikan Rangsangan Otak Dalam dan Penyakit Alzheimer
Penyelidikan Fasa I
Pada tahun 2010, jurnal Annals of Neurology menerbitkan penyelidikan yang menguraikan percubaan klinikal fasa I yang dilakukan di Kanada dengan enam orang didiagnosis menghidap penyakit Alzheimer awal. Mereka masing-masing mempunyai stimulator otak yang mendalam yang ditanamkan di otak mereka dan mengalami rangsangan elektrik berterusan selama 12 bulan.Pengujian fungsi kognitif mereka pada 6 dan 12 bulan menunjukkan peningkatan atau penurunan yang kurang dari yang dijangkakan pada tiga dari enam peserta.
Selain itu, imbasan PET digunakan untuk menilai metabolisme glukosa serebrum, yang merupakan kemampuan otak untuk memecah gula untuk bahan bakar otak dan juga dapat menjadi petunjuk tahap aktiviti neuron di otak. Orang dengan Alzheimer biasanya menunjukkan penurunan metabolisme glukosa dari masa ke masa, tetapi enam peserta kajian ini menunjukkan peningkatan yang dikekalkan sepanjang kajian. Menariknya, kemampuan otak yang merosot untuk memecah gula dalam penyakit Alzheimer telah menyebabkan sebilangan penyelidik memanggil Alzheimer sebagai "diabetes jenis 3."
Penyelidikan Tahap II
Dalam kajian fasa II melalui Johns Hopkins, 42 pesakit berusia 45 hingga 85 tahun berpartisipasi dalam DBS untuk menargetkan penyakit Alzheimer mereka. Mereka masing-masing menjalani pembedahan DBS untuk implantasi antara 2012 dan 2014. Separuh daripadanya menghidupkan stimulator selepas 2 minggu, dan separuh daripadanya menghidupkannya selepas 12 bulan. Ini adalah kajian double blind, kerana doktor dan pesakit tidak mengetahui kapan stimulator diaktifkan.
Kognisi dinilai dalam kajian ini melalui pelbagai ujian termasuk ADAS-Cog 13. Metabolisme glukosa serebrum juga diukur di kawasan otak yang berlainan.
Hasil kajian ini menarik, dan tidak semestinya seperti yang diharapkan. Pada 6 bulan selepas penanaman stimulator, metabolisme glukosa serebral telah meningkat dengan ketara, tetapi kenaikan tersebut tidak dapat bertahan pada 12 bulan. Selain itu, perbezaan berkaitan dengan usia diperhatikan. Peserta yang berumur 65 tahun ke atas menunjukkan peningkatan dalam fungsi kognitif dan metabolisme glukosa serebrum. Mereka yang berusia di bawah 65 tahun tidak menunjukkan peningkatan yang ketara di kedua-dua kawasan tersebut. Para penyelidik berteori bahawa kesan ini mungkin berkaitan dengan kemerosotan struktur otak yang kadang-kadang lebih besar pada orang yang lebih muda dengan Alzheimer (permulaan Alzheimer awal), dibandingkan dengan mereka yang menderita Alzheimer.
Ringkasan Kesan DBS pada Otak
Kesan DBS pada Alzheimer telah dikaji melalui ujian klinikal fasa I dan fasa II ini, tetapi maklumat mengenai bagaimana ia mempengaruhi otak juga telah dikumpulkan dari penggunaannya dalam keadaan lain, termasuk kajian penyelidikan lain dan dalam merawat penyakit Parkinson. Kesan berikut telah dijumpai:
Peningkatan kognisi keseluruhan:Penyelidikan mengenai DBS pada orang dengan Alzheimer menghasilkan peningkatan kognisi untuk beberapa peserta, seperti yang diukur dengan beberapa ujian neuropsikologi. Ujian ini mengukur beberapa aspek fungsi otak, termasuk ingatan, orientasi, pengenalan kata, dan banyak lagi.
Isipadu hipokampus meningkat:Walaupun hipokampus (bahagian otak yang berkaitan dengan ingatan) atrofi dengan kehadiran penuaan dan lebih ketara pada penyakit Alzheimer, DBS didapati meningkatkan jumlah hipokampus pada orang dengan Alzheimer. Isipadu hipokampal telah berkorelasi dengan fungsi memori.
Peningkatan metabolisme glukosa serebrum:Seperti yang dinyatakan di atas, beberapa subjek yang menerima DBS menunjukkan peningkatan metabolisme glukosa di beberapa kawasan otak.
Peningkatan jumlah badan fornix dan mammillary:Badan fornix dan mammillary di otak (yang kedua-duanya berkaitan dengan fungsi memori) telah menunjukkan peningkatan jumlah selepas DBS pada mereka yang menderita Alzheimer.
Tahap asetilkolin yang lebih tinggi:DBS juga telah ditunjukkan dalam penyelidikan untuk memicu pembebasan asetilkolin. Asetilkolin membantu memindahkan mesej dari satu sel saraf ke sel yang lain di otak kita.
Peningkatan memori ruang:Setelah rangsangan otak yang mendalam ke fornix tikus, mereka menunjukkan peningkatan memori spasial dalam kemampuan mereka menavigasi labirin. Walaupun kajian haiwan tidak selalu berpindah ke manusia, mereka sering memberi kita gambaran tentang keselamatan dan keberkesanan prosedur eksperimen.
Kelancaran verbal menurun:Rangsangan otak yang mendalam telah digunakan selama bertahun-tahun pada orang dengan Parkinson dengan hasil positif yang ketara. Walau bagaimanapun, beberapa penyelidikan mendapati bahawa kefasihan verbal telah menurun pada sebilangan individu tersebut. Walaupun ramai dengan Parkinson merasakan bahawa risiko ini bernilai faedah yang diberikan oleh rangsangan otak mendalam bagi mereka. Ia mungkin tidak begitu mudah dianggap sebagai risiko yang bermanfaat bagi mereka yang menderita penyakit Alzheimer.
Pertimbangan Etika
Walaupun terdapat banyak kajian yang dilakukan pada manusia, beberapa penyelidik meminta kajian tambahan dan diperluas menggunakan DBS pada haiwan sebelum meneruskan lebih banyak penyelidikan dengan orang. Mereka menunjukkan bahawa walaupun ada peserta penelitian DBS yang mengalami beberapa peningkatan kognitif, ada juga beberapa orang lain yang menurun di beberapa bidang kognitif setelah rangsangan otak yang mendalam.
Para penyelidik ini juga menekankan fakta bahawa terdapat kekurangan pemahaman tentang bagaimana rangsangan otak yang mendalam berfungsi; oleh itu, mereka mengesyorkan agar lebih banyak maklumat diperoleh sebelum meluaskan ujian klinikal dengan orang lain.
Satu Perkataan Dari Sangat Baik
Rangsangan otak yang mendalam telah terbukti sebagai rawatan yang sesuai untuk penyakit Parkinson; namun, lebih banyak penyelidikan diperlukan untuk mengetahui manfaatnya dalam penyakit Alzheimer. Potensi DBS untuk peningkatan kognitif sangat menarik, terutama ketika kami terus berjuang untuk mencari rawatan yang berkesan untuk Alzheimer.
- Berkongsi
- Balikkan
- E-mel
- Teks