Το εγκεφαλικό εμφύτευμα προκαλεί αξιοσημείωτη ανάκαμψη σε ασθενείς με σοβαρό εγκεφαλικό τραυματισμό

Το εγκεφαλικό εμφύτευμα προκαλεί αξιοσημείωτη ανάκαμψη σε ασθενείς με σοβαρό εγκεφαλικό τραυματισμό

Χρονική σήμανση: 4 Δεκεμβρίου 2023 5:15 μ.μ.
Το εμφύτευμα εγκεφάλου προκαλεί αξιοσημείωτη ανάκαμψη σε ασθενείς με σοβαρό εγκεφαλικό τραυματισμό Η νοημοσύνη δεδομένων PlatoBlockchain. Κάθετη αναζήτηση. Ολα συμπεριλαμβάνονται.

Σε ηλικία 21 ετών, η ζωή μιας νεαρής γυναίκας ανατράπηκε μετά από χτύπημα στο κεφάλι και σοβαρή εγκεφαλική βλάβη κατά τη διάρκεια ενός καταστροφικού τροχαίου.

Από τότε ζει με τις συνέπειες, παλεύοντας να συγκεντρωθεί αρκετά για να ολοκληρώσει απλές καθημερινές εργασίες. Η ταχυδακτυλουργία σε πολλές δουλειές ήταν σχεδόν αδύνατη. Η μνήμη της θα γλίστρησε. Οι λέξεις θα κολλούσαν στην άκρη της γλώσσας της. Το σώμα της φαινόταν να έχει το δικό του μυαλό. Συνεχώς σε κίνηση, ήταν δύσκολο να καθίσει κανείς ακίνητος. Η κατάθλιψη και το άγχος θόλωσαν το μυαλό της.

Δεκαοκτώ χρόνια αργότερα, υποβλήθηκε σε χειρουργική επέμβαση που άλλαξε ξανά τη ζωή της. Αφού χαρτογράφησαν προσεκτικά τον εγκέφαλό της, οι χειρουργοί εμφύτευσαν ηλεκτρόδια βαθιά στον θάλαμο. Κατασκευασμένος από δύο βολβώδεις δομές - μία σε κάθε ημισφαίριο - ο θάλαμος είναι ο Μεγάλος Κεντρικός Σταθμός του εγκεφάλου, με τις συνδέσεις του να φτάνουν πολύ μακριά σε πολλές περιοχές. Ένας διεγέρτης, εμφυτευμένος κοντά στο κολάρο της, ενεργοποιούσε αυτόματα το νευρικό εμφύτευμα για 12 ώρες την ημέρα.

Τα αποτελέσματα ήταν εντυπωσιακά. Σε μόλις τρεις μήνες, οι βαθμολογίες της βελτιώθηκαν σε ένα τυπικό τεστ που μετρά μυριάδες γνωστικές λειτουργίες. Για πρώτη φορά μετά από δεκαετίες, δεν ένιωθε πλέον καταβεβλημένη καθ' όλη τη διάρκεια της ημέρας της. Άρχισε να λατρεύει το διάβασμα και άλλα χόμπι.

«Απλώς—θέλω να σκεφτώ», είπε στους ερευνητές. «Χρησιμοποιώ το μυαλό μου… Δεν ξέρω γιατί, απλά με κάνει να γελάω, αλλά είναι εκπληκτικό για μένα που απολαμβάνω να κάνω αυτά τα πράγματα».

Η γυναίκα, γνωστή ως Π1, έλαβε μέρος σε α μικρή, φιλόδοξη δοκιμή επιδιώκοντας να αντιστρέψει γνωστικά προβλήματα από εγκεφαλικές βλάβες. Με επικεφαλής τον Δρ. Jaimie Henderson στο Πανεπιστήμιο του Στάνφορντ, η κλινική δοκιμή στρατολόγησαν έξι άτομα για να δουν εάν η ηλεκτρική διέγερση του θαλάμου αποκατέστησε την ικανότητα των συμμετεχόντων να συλλογίζονται λογικά, να κάνουν σχέδια και να επικεντρώνονται σε μια δεδομένη εργασία.

Κατά μέσο όρο, πέντε από τους βαθμούς των συμμετεχόντων βελτιώθηκαν έως και 52 τοις εκατό, ξεπερνώντας κατά πολύ τους μέτριους στόχους της ομάδας πάνω από πέντε φορές. Επειδή η διέγερση είναι αυτόματη, οι εθελοντές έκαναν την καθημερινότητά τους καθώς το εμφύτευμα ασκούσε τα θεραπευτικά του αποτελέσματα κάτω από την κουκούλα.

Τα οφέλη ήταν αισθητά. Ένας συμμετέχων είπε ότι θα μπορούσε επιτέλους να συγκεντρωθεί σε τηλεοπτικές εκπομπές, ενώ προηγουμένως δυσκολευόταν λόγω της μικρής διάρκειας προσοχής. Ένας άλλος είπε ότι μπορούσε πλέον να παρακολουθεί πολλές δραστηριότητες και να αλλάζει την προσοχή του—όπως να συνεχίζει μια συνομιλία ενώ αφήνει μακριά τα παντοπωλεία.

Αν και πολλά υποσχόμενη, η θεραπεία απαιτεί χειρουργική επέμβαση στον εγκέφαλο, η οποία μπορεί να είναι επικίνδυνη. Ένας συμμετέχων αποσύρθηκε στη μέση της διαδρομής λόγω μόλυνσης. Αλλά για όσους ανέχτηκαν τη θεραπεία, άλλαξε τη ζωή όχι μόνο για αυτούς, αλλά και για τις οικογένειές τους.

«Πήρα πίσω την κόρη μου. Είναι ένα θαύμα», είπε ένα μέλος της οικογένειας του P1.

Tunneling Deep

Η βαθιά διέγερση του εγκεφάλου, ο πυρήνας της θεραπείας, έχει μακρά ιστορία.

Η ιδέα είναι απλή. Ο εγκέφαλος βασίζεται σε πολλαπλά κυκλώματα που λειτουργούν παράλληλα. Αυτές οι συνδέσεις μπορεί να σπάσουν λόγω ασθένειας ή τραυματισμού, καθιστώντας αδύνατο τα ηλεκτρικά σήματα να συντονιστούν και να σχηματίσουν σκέψεις ή αποφάσεις.

Μια λύση είναι να γεφυρωθούν τα σπασμένα δίκτυα του εγκεφάλου με ένα νευρικό εμφύτευμα. Χάρη στα εξελιγμένα εμφυτεύματα και την τεχνητή νοημοσύνη, μπορούμε τώρα να χρησιμοποιήσουμε την ηλεκτρική φλυαρία του εγκεφάλου και του νωτιαίου μυελού, να αποκωδικοποιήσουμε την πρόθεσή τους και να χρησιμοποιήσουμε αυτόν τον «νευρικό κώδικα» για να οδηγήσουμε ρομποτικά χέρια ή να επιτρέψουμε παράλυτοι άνθρωποι να περπατήσουν ξανά.

Αν και είναι ισχυρά, αυτά τα εμφυτεύματα συχνά κάθονται στο εξωτερικό στρώμα του εγκεφάλου ή γύρω από τα νεύρα του νωτιαίου μυελού που είναι σχετικά εύκολο να προσπελαστούν.

Η βαθιά διέγερση του εγκεφάλου αποτελεί πρόκληση γιατί στοχεύει περιοχές που είναι θαμμένες μέσα στον εγκέφαλο. Εφευρέθηκε τη δεκαετία του 1980 για τη θεραπεία των κινητικών συμπτωμάτων στη νόσο του Πάρκινσον, η τεχνολογία έκτοτε χρησιμοποιείται για την καταπολέμηση της κατάθλιψης, με λίγα μόνο ζάπ που ανακουφίζουν τα συμπτώματα σε άτομα με σοβαρή κατάθλιψη.

Η νέα μελέτη βασίστηκε σε αυτά τα αποτελέσματα. Τα άτομα με μακροχρόνια τραυματική εγκεφαλική κάκωση συχνά παλεύουν με τη διάθεση και την προσοχή, καθιστώντας δύσκολη την ισορροπία πολλών εργασιών χωρίς πονοκεφάλους και κόπωση. Παλεύουν επίσης να καθίσουν ακίνητοι.

Αυτές οι λειτουργίες ελέγχονται από διαφορετικές περιοχές του εγκεφάλου. Αλλά ένας κρίσιμος σύνδεσμος είναι ο θάλαμος, ένας κόμβος που συνδέει περιοχές που υποστηρίζουν την προσοχή, τη διάθεση και την κίνηση. Ο θάλαμος αποτελείται από δύο βολβούς σε σχήμα σκόρδου, ο καθένας φωλιασμένος στα ημισφαίρια του εγκεφάλου, που συντονίζουν τα σήματα από όλο τον εγκέφαλο. Ένας σημαντικός σταθμός αναμετάδοσης αισθητηρίων, έχει ονομαστεί «η πύλη προς τη συνείδηση».

Προηγούμενες μελέτες σε ποντίκια εντόπισαν τμήμα του θαλάμου ως πιθανό θεραπευτικό κέντρο για τραυματική εγκεφαλική βλάβη. Άλλες μελέτες βρήκαν ότι η τόνωση της περιοχής ήταν ασφαλής σε άτομα με ελάχιστη συνείδηση ​​και τα βοήθησε να αναρρώσουν. Αυτή είναι η περιοχή που στόχευσε η νέα μελέτη.

Ζάπινγκ μακριά

Η ομάδα περιόρισε πάνω από 400 εθελοντές σε μόλις έξι - τέσσερις άνδρες, δύο γυναίκες με μέτρια έως σοβαρά συμπτώματα τραυματικής εγκεφαλικής βλάβης. Πριν από τη χειρουργική επέμβαση, τους δόθηκαν πολλαπλά τεστ για να μετρήσουν τις βασικές γνωστικές τους ικανότητες, τη διάθεση και τη γενική τους άποψη για τη ζωή.

Κάθε συμμετέχων είχε ένα εμπορικά διαθέσιμος νευροδιεγέρτης εμφυτεύονται στον θάλαμο τους και στα δύο ημισφαίρια του εγκεφάλου. Για να εντοπιστούν πιθανές πρώιμες επιπτώσεις μετά την εμφύτευση, χωρίστηκαν σε τρεις ομάδες με βάση το πόσο σύντομα το εμφύτευμα ενεργοποιήθηκε μετά την επέμβαση.

Οι συμμετέχοντες πειραματίστηκαν με διαφορετικά μοτίβα ζάπινγκ για δύο εβδομάδες. Όπως η κύλιση στις λίστες αναπαραγωγής του Spotify, ο καθένας βρήκε τελικά ένα μοτίβο βελτιστοποιημένο για τη νευρωνική του σύνθεση: ο χρόνος και η ένταση της διέγερσης τους επέτρεψαν να σκέφτονται πιο καθαρά και να αισθάνονται καλύτερα, με ελάχιστες παρενέργειες. Στη συνέχεια, το εμφύτευμα διέγειρε τον θάλαμο τους 12 ώρες την ημέρα για τρεις μήνες.

Τα αποτελέσματα ήταν εντυπωσιακά. Συνολικά, οι συμμετέχοντες βελτιώθηκαν μεταξύ 15 και 52 τοις εκατό όπως μετρήθηκε από το ίδιο γνωστικό τεστ που χρησιμοποιήθηκε για την αρχική τους γραμμή. Δύο ασθενείς, συμπεριλαμβανομένου του P1, βελτιώθηκαν τόσο πολύ που δεν πληρούσαν πλέον τη διάγνωση για χαμηλότερη μέτρια αναπηρία. Αυτή η ώθηση στη νοητική ικανότητα υποδηλώνει ότι οι συμμετέχοντες μπορούν να αντιμετωπίσουν τη δουλειά και να επανασυνδεθούν με τους φίλους και την οικογένεια με ελάχιστο αγώνα, έγραψε η ομάδα στη μελέτη.

Μια άλλη δοκιμή σταμάτησε τη διέγερση σε μια χούφτα συμμετεχόντων για σχεδόν ένα μήνα. Ούτε οι ερευνητές ούτε οι συμμετέχοντες αρχικά γνώριζαν ποιανού τα εμφυτεύματα απενεργοποιήθηκαν. Μέσα σε λίγες εβδομάδες, δύο ασθενείς παρατήρησαν ότι ένιωσαν πολύ χειρότερα και αποσύρθηκαν από το τεστ. Από τα τρία άτομα που απέμειναν, δύο βελτιώθηκαν —και ένα χειροτέρεψε— με τον διεγερτικό αναμμένο. Περαιτέρω έρευνα διαπίστωσε ότι το εμφύτευμα παραβίαζε λανθασμένα τον εγκέφαλο του ασθενούς που δεν ανταποκρίνεται όταν θα έπρεπε να είχε απενεργοποιηθεί.

Αν και υπήρχαν ελάχιστες παρενέργειες, η θεραπεία δεν διέκοψε τη ζωή του συμμετέχοντος. Το ζάπινγκ προκάλεσε κάποια παραξενιά των μυών της γνάθου σε μερικά άτομα. Η P1, για παράδειγμα, βρήκε ότι μπέρδεψε τα λόγια της όταν βρισκόταν στην υψηλότερη ένταση διέγερσης. Ένα άλλο άτομο είχε πρόβλημα να μείνει ακίνητο και κάποιοι παρουσίασαν αλλαγές στη διάθεση.

Η μελέτη είναι ακόμη νωρίς και πολλά ερωτήματα παραμένουν αναπάντητα. Για παράδειγμα, λειτουργεί η θεραπεία ανεξάρτητα από το πού τραυματίστηκε ο εγκέφαλος; Οι εθελοντές εξετάστηκαν μόνο για τρεις μήνες μετά την επέμβαση, πράγμα που σημαίνει ότι οι μακροπρόθεσμες βελτιώσεις, εάν υπάρχουν, παραμένουν μυστήριο. Τούτου λεχθέντος, πολλοί συμμετέχοντες υπέγραψαν για να διατηρήσουν τα εμφυτεύματα τους και να συμμετάσχουν σε μελλοντικές μελέτες.

Ακόμη και με αυτές τις επιφυλάξεις, οι συμμετέχοντες και τα αγαπημένα τους πρόσωπα ήταν ευγνώμονες. «Είναι τόσο βαθύ για εμάς», είπε το μέλος της οικογένειας του P1. «Δεν θα το πίστευα ποτέ. Είναι πέρα ​​από τις ελπίδες μου, πέρα ​​από την προσμονή. Κάποιος άναψε ξανά τα φώτα».

Image Credit: Εθνικό Ινστιτούτο Ψυχικής Υγείας, Εθνικά Ινστιτούτα Υγείας

Σφραγίδα ώρας:

Περισσότερα από Κέντρο μοναδικότητας