https://frosthead.com

Може ли тази апаратура за глава да помогне за лечение на болестта на Паркинсон?

Един милион американци страдат от треперенето, сковаността и неясната реч на болестта на Паркинсон. Голямата депресия засяга около 16 милиона възрастни в САЩ годишно, а близо 30 милиона американци се справят с болката от мигренозно главоболие, докато около 1 на 1000 издържат на агонията от още по-болезнено главоболие на клъстера. Лекарствата обикновено са лечение на първа линия за тези и други неврологични състояния, при дълбока мозъчна стимулация - където хирургът напуква черепа на пациента и поставя малки електроди в мозъчната тъкан като нещо като „мозъчен пейсмейкър“ - понякога използван като последен курорт.

Свързано съдържание

  • Свързването на множество умове може да помогне на увредените мозъци да заздравеят

Какво ще стане, ако вместо лекарствени схеми, които се отърват от странични ефекти или инвазивни операции, тези състояния биха могли да бъдат лекувани чрез безболезнено стимулиране на мозъка извън черепа?

„Ами ако има начин да се направи това неинвазивно?“ Иън Греъм, аспирант по биомедицински инженеринг в университета „Джон Хопкинс“, се чудеше, след като стана свидетел на многочасова дълбока операция за стимулация на мозъка за депресия.

Транскраниалната стимулация или стимулирането на мозъка извън черепа се превърна в една от най-горещите области в биомедицинското инженерство. Методът обикновено се извършва по един от двата начина. Една техника, наречена транскраниална стимулация на постоянен ток, използва електроди, поставени върху скалпа, за да изпраща електрически сигнали до мозъка. Другият, наречен транскраниална магнитна стимулация, използва магнитна намотка на скалпа, за да произвежда електрическа активност в мозъка. Различните места на мозъка се стимулират с различна интензивност и честоти въз основа на лекуваното състояние. Въпреки че никой не е сигурен как точно стимулирането на мозъка подобрява състоянието на Паркинсон и други условия, се разбира, че стимулацията може да повлияе на това как невроните се запалват и може да регулира невротрансмитери като серотонин и допамин.

Греъм и други биомедицински инженери от Джон Хопкинс измислят глава за глава, която използва електроди за стимулиране на мозъка на пациентите на Паркинсон. Устройството STIMband, което ще започне клинични изпитвания по-късно тази година или началото на следващата година, е предназначено да се използва у дома, което го отличава от другите устройства за транскраниална стимулация. Студентите се надяват, че това ще помогне за справяне с някои от по-изтощаващите симптоми на Паркинсон, включително проблеми с тремора и баланса. По-рано този месец STIMband спечели награда от 5000 долара за второ място в националния конкурс за дизайн BMEidea на VentureWell за студенти по биомедицинска и биоинженеринг.

Студентите, създали STIMband: Иън Греъм, Мелоди Тан, Ерин Райсфелд, Шрути Раджан и Дейвид Блуменстик. (Университет на Джон Хопкинс). Студентите, създали STIMband: Иън Греъм, Мелоди Тан, Ерин Райсфелд, Шрути Раджан и Дейвид Блуменстик. (Университет на Джон Хопкинс).

С STIMband учениците поставят електродите на места, известни от компютърното моделиране, за да стимулират части от мозъка, засегнати от Паркинсон. Те наблюдаваха пациенти, участващи в проучвания на Джон Хопкинс за транскраниална стимулация с постоянен ток и бяха впечатлени от резултатите.

„Виждал съм пациент да влиза и след лечение трябваше да подпише името си“, казва Греъм. "Той каза, че не е успял да пише така от години."

Учениците се срещнаха с пациенти в клиниката на Паркинсон в болницата в продължение на много месеци, за да съберат данни за това, от какво наистина се нуждаят хората в домашно устройство. В крайна сметка те излязоха с дизайн на батерия, грубо базиран на бейзболна капачка, която може лесно да се подхлъзне и контролира с голям бутон.

Лечението с STIMband ще започне в кабинета на невролога, където устройството ще бъде монтирано на пациента. След това пациентът ще вземе STIMband у дома и ще го използва в продължение на 20 минути на ден, всеки ден. В крайна сметка лечението може да бъде модифицирано въз основа на индивидуалните резултати, но Греъм казва, че пациентите вероятно ще използват STIMband за неопределено време, стига да видят положителни резултати.

"Тъй като PD [болестта на Паркинсон] е дегенеративна и STIMband действа различно от лекарствата, той също трябва да се окаже полезен за по-дълъг период от време", казва Греъм. "За съжаление този период от време все още е неизвестен."

Ако изпитанията на STIMband се окажат успешни, групата се надява да получи одобрение на FDA. Устройството вероятно ще струва между 600 и 1000 долара, в зависимост от избора на материал.

Транскраниалната стимулация в момента се изучава от изследователи като лечение на неврологични и невропсихиатрични състояния, включително епилепсия, инсулт, синдром на Турет, депресия и мания, мигрена, шизофрения, хранителни разстройства, дистония (болезнени неволни мускулни контракции) и хронична болка. Но FDA е одобрила само транскраниална магнитна стимулация за резистентна на лекарства депресия.

„Това не е като поставянето на магнити на хладилник върху главите на хората“, казва неврологът Дейвид Брок, медицински директор на Neuronetics, компанията, която произвежда NeuroStar, транскраниално устройство за магнитна стимулация за депресия. Лечението с NeuroStar се назначава в лекарски кабинет. За период от четири до шест седмици пациентите идват по пет дни в седмицата за 45-минутни сесии. Те седят на стол, четейки или слушайки музика, докато устройството, поставено над лявата страна на челото, стимулира лявата им префронтална кора.

Хората често погрешно смятат транскраниалната стимулация за алтернативно лечение, казва Брок, но всъщност това е подкрепено от клинични данни. Проучванията показват, че около 30 до 40 процента от резистентните на лечение пациенти с депресия преминават в ремисия след употреба на NeuroStar, докато други имат известно подобрение на симптомите.

Предоставяне на пациент с помощта на NeuroStar устройство (Neuronetics) Предоставяне на пациент с помощта на NeuroStar устройство (Neuronetics)

Не е и транскраниална стимулация като електроконвулсивна терапия (ECT) или „шоково лечение“, стигматизираното, но често високоефективно лечение на депресия, което използва електричество за предизвикване на припадък. За разлика от ECT, транскраниалната стимулация не предизвиква припадък и не изисква обща анестезия или болничен престой. Освен това е без по-известните странични ефекти на ECT, включително загуба на памет и объркване.

Брок казва, че транскраниалната стимулация почти сигурно ще се превърне в одобрено лечение за други състояния през следващите години, след като изследователите определят правилното местоположение и интензивност за лечение на проблема. „[Транскраниалната стимулация] прилича много на нож на швейцарската армия“, казва той. „Измислихме как да използваме острието, но все още не сме измислили как да използваме всички останали инструменти.“

Може ли тази апаратура за глава да помогне за лечение на болестта на Паркинсон?