Aju stimuleerimine võib aidata tunnetada Parkinsoni tõbe
Uued uuringud näitavad, et sügava ajupiirkonna madalsageduslik stimulatsioon võib Parkinsoni tõvega (PD) patsientidel parandada kognitiivseid funktsioone. Kui see on tõsi, seavad leiud aju stimulatsiooni potentsiaali teiste kognitiivsete haiguste raviks.
Iowa ülikooli neuroloogide ja neurokirurgide uus töö annab esimesed otsesed tõendid inimese aju seose kohta aju mõtleva piirkonna ja liikumise kontrollimisega seotud piirkondade vahel.
Teadlased kasutasid haruldasi intraoperatiivseid ajusalvestisi, et leida potentsiaalsed seosed aju frontaalse ajukoore ja sügavama struktuuri vahel, mida nimetatakse subtaalamuse tuumaks (STN).
Uuring, mis leiti veebis ajakirjast Aju, näitab, et STN-i stimulatsioon madalatel sagedustel parandab PD-patsientide tulemuslikkust lihtsas kognitiivses ülesandes, mille PD tavaliselt häirib.
"Uue seose tuvastamine inimese ajus ei ole väga sageli," ütles Nandakumar Narayanan, MD, UI neuroloogia dotsent ja vanem uuringu autor.
"Selle hüperdraadiraja olemasolu prefrontaalsest ajukoorest STN-i on seotud umbes kümne aasta jooksul, kuid see on esimene kord, kui oleme eksperimentaalselt näidanud, et see inimestel eksisteerib ja toimib.
"Saime ka näidata, et kui stimuleerime STN-i, muudame frontaalset kortikaalset aktiivsust ja arvame, et see on selle rajaga," ütles ta. "Ja kui stimuleerime suguhaigust ja muudame kortikaalset aktiivsust, saame tegelikult käitumist kasulikul viisil muuta, parandades patsientide kognitiivset toimet."
Parkinsoni tõbi on progresseeruv neurodegeneratiivne seisund, mida mõjutab umbes miljon inimest Ameerika Ühendriikides. STN-i sügav aju stimulatsioon kõrgetel sagedustel on juba heaks kiidetud mõnede PD-ga patsientide liikumisprobleemide raviks.
Lisaks liikumisprobleemide tekitamisele mõjutab PD ka mõtlemist või tunnetust. Uued leiud tõstatavad võimaluse, et STN-i sügav aju stimulatsioon erineval (madalal) sagedusel võib parandada ka PD kognitiivseid sümptomeid ja võib-olla isegi teiste neuroloogiliste ja psühhiaatriliste haiguste korral.
Uuringus suutis meeskond kaardistada STN-ajukoore seose, kuulates operatsioonide ajal ajutegevust, et implanteerida PD-ga patsientidel aju sügava stimulatsiooni (DBS) elektroode.
Kasutajaliidese neurokirurg Jeremy Greenlee, MD, viib igal aastal läbi rohkem kui 30 sellist operatsiooni ja tema teadmised olid kaardistamise katse jaoks üliolulised. Kasutades patsientide ajusse paigutatud spetsiaalseid salvestuselektroode, kuulab Greenlee ajutegevust, et DBS-seade täpselt paigutada.
Need elektroodid võimaldavad ka ajutegevust eksperimentaalselt registreerida patsientidel, kes on protseduuri ajal ärkvel, ilma et oleks mingit riski. Sellised operatsioonisisesed salvestused pole eriti levinud, kuid Greenleel ja tema kasutajaliidese kolleegidel on selle tehnika alal pikk kogemus.
Operatsiooni ajal tegid patsiendid ühe ajuosa stimuleerimiseks lihtsa kognitiivse ülesande, registreerides samal ajal teiste ühendatud osade elektrilist aktiivsust. Närvilise tegevuse kuulamine ülesande ajal võimaldas meeskonnal seost kaardistada.
"Saime funktsionaalse ühenduse näitamiseks reageerida," selgitab Greenlee. "Väga kiire reageerimine viitab ühtsele otsesele sünaptilisele ühendusele - seda tähendab hüperdirect."
Olles tuvastanud hüperdirect ühenduse olemasolu, uurisid teadlased järgmisena madala sagedusega STN-i stimulatsiooni mõju kognitiivsetele võimetele. Narayanani meeskond kasutab PD-ga patsientide kognitiivsete häirete ja PD-i loomamudelite uurimiseks väga lihtsat mõtlemisülesannet - täpselt hinnates lühikese ajavahemiku möödumist.
Nad avastasid, et stimulatsioon parandab kognitiivseid tulemusi.
Operatsioonijärgsete järelvisiitide ajal lasid teadlased teha intervalli ajastamise ülesande DBS-i stimulaatoriga, mis oli seatud ühte kolmest seadistusest: kõrge sagedus (liikumise juhtimiseks normaalne), stimulatsiooni puudumine või madala sagedusega 4 Hz seadistamine. Ainult 4 Hz stimulatsioon parandas patsientide jõudlust ajastustesti tegemisel.
Teadlaste arvates on sagedused nagu suhtluskanalid võrkude vahel. Kui kaks võrku töötavad koos sama sagedusega, võib see võrkude suhtlemisel ja teabe edastamisel olla ainulaadne viis.
Allikas: Iowa ülikool / EurekAlert
