뇌 이식으로 심각한 뇌 손상 환자의 놀라운 회복 촉진

뇌 이식으로 심각한 뇌 손상 환자의 놀라운 회복 촉진

타임 스탬프 : 4 년 2023 월 5 일 오후 15:XNUMX
뇌 이식으로 심각한 뇌 손상 환자의 놀라운 회복 촉진 PlatoBlockchain Data Intelligence. 수직 검색. 일체 포함.

21세 때, 한 젊은 여성은 끔찍한 교통사고로 머리를 강타당하고 심각한 뇌 손상을 입어 인생이 송두리째 뒤바뀌었습니다.

그녀는 그 이후로 계속해서 그 결과를 안고 살아가고 있으며, 간단한 일상 업무를 완료할 수 있을 만큼 오랫동안 집중하기 위해 고군분투하고 있습니다. 여러 집안일을 저글링하는 것은 거의 불가능했습니다. 그녀의 기억은 미끄러질 것이다. 그녀의 혀 끝에 말이 맴돌곤 했다. 그녀의 몸은 그 자체로 마음을 갖고 있는 것 같았습니다. 계속 움직이고 있어서 가만히 앉아 있기가 힘들었습니다. 우울증과 불안이 그녀의 마음을 흐리게 했습니다.

12년 후, 그녀는 다시 한번 그녀의 인생을 바꾸는 수술을 받았습니다. 그녀의 뇌를 주의 깊게 지도화한 후 외과의사는 시상 깊숙이 전극을 이식했습니다. 각 반구에 하나씩 두 개의 구근 구조로 구성된 시상은 뇌의 중앙 지점이며, 그 연결은 여러 영역에 걸쳐 광범위하게 연결됩니다. 그녀의 쇄골 근처에 이식된 자극기는 하루 XNUMX시간 동안 신경 임플란트를 자동으로 활성화했습니다.

결과는 놀라웠습니다. 단 XNUMX개월 만에 그녀의 다양한 인지 기능을 측정하는 표준 테스트에서 점수가 향상되었습니다. 수십 년 만에 처음으로 그녀는 하루 종일 더 이상 압도감을 ​​느끼지 않게 되었습니다. 그녀는 독서와 기타 취미를 좋아하기 시작했습니다.

그녀는 연구원들에게 “그냥 생각하고 싶어요”라고 말했습니다. "나는 내 마음을 사용하고 있습니다… 이유는 모르겠습니다. 웃기만 할 뿐이지만, 이런 일을 즐기는 것이 나에게는 놀랍습니다."

P1으로 알려진 여성은 다음과 같은 행사에 참여했습니다. 작고 야심찬 재판 뇌 손상으로 인한 인지 문제를 되돌리려고 노력하고 있습니다. 스탠포드 대학의 Jaimie Henderson 박사가 이끄는 임상 시험 시상을 전기적으로 자극하면 참가자의 논리적 추론, 계획 수립 및 주어진 작업에 집중하는 능력이 회복되었는지 확인하기 위해 XNUMX명을 모집했습니다.

평균적으로 참가자 중 52명의 점수는 최대 XNUMX%까지 향상되었으며 이는 팀의 보통 목표보다 XNUMX배 이상 높은 성과를 보였습니다. 자극은 자동이기 때문에 자원봉사자들은 임플란트가 내부적으로 치료 효과를 발휘하는 동안 일상생활을 계속할 수 있었습니다.

이점이 눈에 띄었습니다. 한 참가자는 이전에는 집중 시간이 짧아 어려움을 겪었지만 마침내 TV 쇼에 집중할 수 있게 되었다고 말했습니다. 또 다른 사람은 이제 식료품을 치우면서 대화를 계속하는 등 다양한 활동을 추적하고 주의를 전환할 수 있다고 말했습니다.

유망하지만 치료법에는 위험할 수 있는 뇌 수술이 필요합니다. 한 참가자는 감염으로 인해 중간에 탈퇴했습니다. 그러나 치료를 견뎌낸 사람들에게는 자신뿐만 아니라 가족의 삶이 바뀌었습니다.

“내 딸을 돌려받았어요. 그것은 기적입니다.”라고 P1의 한 가족이 말했습니다.

깊은 터널링

치료의 핵심인 뇌심부자극술은 오랜 역사를 갖고 있다.

아이디어는 간단합니다. 뇌는 동시에 작동하는 여러 회로에 의존합니다. 이러한 연결은 질병이나 부상으로 인해 끊어질 수 있으며, 이로 인해 전기 신호가 생각이나 결정을 조정하고 형성하는 것이 불가능해집니다.

한 가지 해결책은 손상된 뇌 네트워크를 신경 임플란트로 연결하는 것입니다. 정교한 임플란트와 AI 덕분에 이제 우리는 뇌와 척수의 전기적 대화를 활용하여 그 의도를 해독하고 이 "신경 코드"를 사용하여 로봇 팔을 운전하거나 마비된 사람들이 다시 걸을 수 있게 되다.

이러한 임플란트는 강력하기는 하지만 상대적으로 접근하기 쉬운 뇌의 바깥층이나 척수의 신경 주위에 위치하는 경우가 많습니다.

심부 뇌 자극은 뇌 내부에 묻혀 있는 영역을 표적으로 삼기 때문에 어려운 과제입니다. 파킨슨병의 운동 증상을 치료하기 위해 1980년대에 발명된 이 기술은 이후 사용되어 왔습니다. 우울증과 싸우기 위해, 심한 우울증의 경우 몇 번의 재압만으로 증상이 완화됩니다.

새로운 연구는 이러한 결과를 바탕으로 이루어졌습니다. 장기간 외상성 뇌 손상을 입은 사람들은 종종 기분과 집중력에 어려움을 겪기 때문에 두통과 피로 없이 여러 작업의 균형을 맞추는 것이 어렵습니다. 그들은 또한 가만히 앉아 있는 데 어려움을 겪습니다.

이러한 기능은 뇌의 다양한 영역에 의해 제어됩니다. 그러나 중요한 연결 중 하나는 주의력, 기분 및 움직임을 지원하는 영역을 연결하는 허브인 시상입니다. 시상은 두 개의 마늘 모양 구근으로 구성되어 있으며 각각은 뇌의 반구에 자리잡고 있으며 뇌 전체의 신호를 조정합니다. 주요 감각 중계소인 이곳은 "의식으로 가는 관문"으로 불립니다.

생쥐를 대상으로 한 이전 연구에서는 시상의 일부가 외상성 뇌 손상의 잠재적인 치료 허브로 지적되었습니다. 다른 연구에서는 지역을 자극하는 것은 안전했다 최소한의 의식을 가진 사람들의 회복을 도왔습니다. 이것이 바로 새로운 연구가 목표로 삼은 지역입니다.

재핑 어웨이

팀은 400명이 넘는 자원 봉사자들을 중등도에서 심각한 외상성 뇌손상 증상을 보이는 남성 XNUMX명, 여성 XNUMX명으로 단 XNUMX명으로 좁혔습니다. 수술 전에 그들은 기본적인 인지 능력, 기분, 삶에 대한 일반적인 전망을 측정하기 위해 여러 가지 테스트를 받았습니다.

각 참가자는 시중에서 판매되는 신경 자극기 양쪽 뇌 반구의 시상에 이식되었습니다. 이식 후 잠재적인 초기 효과를 파악하기 위해 수술 후 임플란트가 얼마나 빨리 켜졌는지에 따라 세 그룹으로 배정되었습니다.

참가자들은 12주 동안 다양한 재핑 패턴을 실험했습니다. Spotify 재생 목록을 스크롤하는 것처럼 결국 각 사람은 신경 구성에 최적화된 패턴을 찾았습니다. 자극의 타이밍과 강도를 통해 부작용을 최소화하면서 더 명확하게 생각하고 기분이 좋아질 수 있었습니다. 그런 다음 임플란트는 XNUMX개월 동안 하루 XNUMX시간씩 시상을 자극했습니다.

결과는 인상적이었습니다. 전반적으로 참가자들은 기준선에 사용된 동일한 인지 테스트로 측정했을 때 15~52% 향상되었습니다. P1을 포함한 XNUMX명의 환자는 너무 많이 개선되어 더 이상 중등도 장애 진단을 충족하지 못했습니다. 이러한 정신 능력의 향상은 참가자들이 최소한의 어려움으로 일을 처리하고 친구 및 가족과 다시 연결할 수 있음을 시사한다고 팀은 연구에서 썼습니다.

또 다른 테스트에서는 소수의 참가자에 대한 자극이 거의 한 달 동안 중단되었습니다. 연구원이나 참가자 모두 처음에는 누구의 임플란트가 꺼졌는지 알지 못했습니다. 몇 주 안에 두 명의 환자가 증상이 훨씬 더 악화되었음을 깨닫고 테스트를 중단했습니다. 남은 XNUMX명 중 자극기를 켠 상태에서 XNUMX명은 호전되었고 XNUMX명은 악화되었습니다. 추가 조사에 따르면 임플란트는 꺼야 할 상황인데도 반응이 없는 환자의 뇌를 잘못 충격을 가한 것으로 나타났습니다.

최소한의 부작용이 있었지만 치료는 참가자의 삶을 방해하지 않았습니다. 재핑으로 인해 몇몇 사람들에게는 턱 근육이 이상해졌습니다. 예를 들어 P1은 자극 강도가 가장 높을 때 말이 불분명하다는 것을 발견했습니다. 또 다른 사람은 가만히 있는 데 어려움을 겪었고 일부는 기분 변화를 경험했습니다.

연구는 아직 초기 단계이며 많은 질문에 답이 없습니다. 예를 들어, 뇌가 손상된 부위에 관계없이 치료가 효과가 있습니까? 자원봉사자들은 수술 후 XNUMX개월 동안만 테스트를 받았는데, 이는 장기적인 개선이 있다면 미스터리로 남아 있음을 의미합니다. 즉, 여러 참가자가 임플란트를 유지하고 향후 연구에 참여하기로 서명했습니다.

이러한 경고에도 불구하고 참가자와 사랑하는 사람들은 감사했습니다. P1의 가족은 “이것은 우리에게 매우 깊은 의미를 지닌다”고 말했다. “나는 결코 그것을 믿지 않았을 것입니다. 기대 이상, 기대 이상이네요. 누군가 불을 다시 켰어요.”

이미지 신용 : 국립 정신 건강 연구소, 국립 보건원

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