Lập bản đồ mạch não tiết lộ mục tiêu điều trị tiềm năng cho chứng rối loạn não

Lập bản đồ mạch não tiết lộ mục tiêu điều trị tiềm năng cho chứng rối loạn não

Dấu thời gian: Ngày 15 tháng 2024 năm 6 00:XNUMX sáng

<a href="https://platoblockchain.com/wp-content/uploads/2024/03/mapping-brain-circuits-reveals-potential-treatment-targets-for-brain-disorders-physics-world-3.jpg" data-fancybox data-src="https://platoblockchain.com/wp-content/uploads/2024/03/mapping-brain-circuits-reveals-potential-treatment-targets-for-brain-disorders-physics-world-3.jpg" data-caption="Hợp lý hóa từng bệnh cụ thể Kích thích não sâu cho thấy các bó sợi liên quan đến việc cải thiện triệu chứng ở bệnh Parkinson (màu xanh lá cây), chứng loạn trương lực cơ (màu vàng), hội chứng Tourette (màu xanh) và rối loạn ám ảnh cưỡng chế (màu đỏ). (Được phép: Barbara Hollunder)”>
Sắp xếp hợp lý các bệnh về não liên quan đến cải thiện triệu chứng
Hợp lý hóa từng bệnh cụ thể Kích thích não sâu cho thấy các bó sợi liên quan đến việc cải thiện triệu chứng ở bệnh Parkinson (màu xanh lá cây), chứng loạn trương lực cơ (màu vàng), hội chứng Tourette (màu xanh) và rối loạn ám ảnh cưỡng chế (màu đỏ). (Được phép: Barbara Hollunder)

Các mạch não phía trước đóng vai trò quan trọng trong việc kiểm soát các chức năng vận động, nhận thức và hành vi. Sự gián đoạn của các mạch vỏ não trước, kết nối vỏ não trước ở não trước với hạch nền nằm sâu hơn bên trong, có thể dẫn đến một loạt rối loạn thần kinh. Tuy nhiên, vẫn chưa rõ kết nối nào có liên quan đến rối loạn chức năng nào. Để làm sáng tỏ vấn đề này và giúp xác định các mục tiêu điều trị tiềm năng, một nhóm nghiên cứu quốc tế đã sử dụng phương pháp kích thích não sâu (DBS) để lập bản đồ các mạch liên quan đến bốn chứng rối loạn não khác nhau.

DBS là một liệu pháp xâm lấn trong đó các điện cực được cấy ghép bằng phẫu thuật sẽ điều chỉnh mạng lưới não bằng cách kích thích điện vào các vùng mục tiêu. Một mục tiêu như vậy – nhân dưới đồi – được đặc biệt quan tâm vì nó nhận thông tin đầu vào từ toàn bộ vỏ não trán đến hạch nền. Thật vậy, sự kích thích điện của nhân dưới đồi đã được chứng minh là làm giảm bớt các triệu chứng của một số rối loạn não.

Nhóm nghiên cứu – dẫn đầu bởi Andreas Horn từ Trung tâm trị liệu mạch não tại Trường Y Harvard và Charité - Đại học Berlinvà Ningfei Li từ Charité – đã nghiên cứu tổng cộng 534 điện cực DBS được cấy ghép để điều trị XNUMX chứng rối loạn não: bệnh Parkinson (PD), loạn trương lực cơ, rối loạn ám ảnh cưỡng chế (OCD) và hội chứng Tourette (TS).

Tác giả đầu tiên Barbara Hollunder và các đồng nghiệp lần đầu tiên kiểm tra dữ liệu từ 197 bệnh nhân được cấy điện cực DBS hai bên vào nhân dưới đồi để điều trị những rối loạn này, bao gồm 70 người mắc chứng loạn trương lực cơ, 94 người mắc bệnh PD, 19 người mắc OCD và 14 người mắc TS.

Đối với mỗi rối loạn, họ lập bản đồ các tác động kích thích ở cấp độ dưới đồi trong toàn bộ nhóm để xác định các vị trí liên quan đến kích thích có lợi nhất. Những “điểm ngọt ngào” DBS này khác nhau về vị trí trên nhân dưới đồi đối với bốn chứng rối loạn.

<a data-fancybox data-src="https://physicsworld.com/wp-content/uploads/2024/03/DBS-brain-map-OCD.jpg" data-caption="Lập bản đồ mạch não Bó sợi liên quan đến cải thiện triệu chứng sau DBS trong OCD. Một bộ điện cực hai bên mẫu được cấy để điều trị rối loạn này ở một bệnh nhân được thể hiện dọc theo đường này. (Được phép: Barbara Hollunder)” title=”Nhấp để mở hình ảnh trong cửa sổ bật lên” href=”https://physicalworld.com/wp-content/uploads/2024/03/DBS-brain-map-OCD.jpg”>Lập bản đồ các mạch não cho thấy các mục tiêu điều trị tiềm năng cho chứng rối loạn não – Physics World PlatoBlockchain Data Intelligence. Tìm kiếm dọc. Ái.
Lập bản đồ mạch não Bó sợi liên quan đến cải thiện triệu chứng sau DBS trong OCD. Một bộ điện cực hai bên được cấy ghép để điều trị cho một bệnh nhân được đặt dọc theo đường này. (Được phép: Barbara Hollunder)

Tiếp theo, các nhà nghiên cứu lập bản đồ các tác động kích thích tới các mạch não trước-dưới vỏ não, cho phép họ xác định mạch não nào đã trở nên rối loạn chức năng (và có thể là mục tiêu điều trị) trong mỗi chứng rối loạn. Các mạch được hưởng lợi nhiều nhất từ ​​​​sự kích thích (được gọi là “các đường tinh giản ngọt ngào”) bao gồm các hình chiếu từ vỏ cảm biến vận động cho chứng loạn trương lực cơ, vỏ vận động chính cho TS, vùng vận động bổ sung cho PD, và vỏ não trước trán và vỏ não trước cho OCD.

Horn cho biết trong một thông cáo báo chí: “Chúng tôi có thể sử dụng kích thích não để xác định và nhắm mục tiêu chính xác các mạch nhằm điều trị tối ưu bốn chứng rối loạn khác nhau”. “Nói một cách đơn giản, khi các mạch não trở nên rối loạn chức năng, chúng có thể đóng vai trò như một chiếc phanh đối với các chức năng não cụ thể mà mạch não thường thực hiện. Việc sử dụng DBS có thể nhả phanh và một phần có thể khôi phục chức năng.”

Tiềm năng lâm sàng

Những mô hình hợp lý hóa dành riêng cho từng bệnh này có tiềm năng hướng dẫn các phương pháp điều trị lâm sàng trong tương lai. Để xác nhận khả năng này, các nhà nghiên cứu đã thực hiện các thí nghiệm sâu hơn bằng cách sử dụng dữ liệu độc lập. Họ đã xác nhận các mô hình hợp lý hóa PD và OCD (được chọn do tình trạng sẵn có của bệnh nhân) trong hai nhóm hồi cứu bổ sung lần lượt gồm 32 và 35 bệnh nhân.

Ở những bệnh nhân bổ sung này, các nhà nghiên cứu đã sử dụng mức độ trùng lặp giữa khối lượng kích thích và mô hình đơn giản hóa tương ứng để ước tính kết quả lâm sàng. Đối với cả hai chứng rối loạn, họ quan sát thấy sự phù hợp giữa ước tính và sự cải thiện các triệu chứng.

Các nhà nghiên cứu cũng thực hiện ba thí nghiệm tiềm năng sử dụng các mạch đã xác định để cải thiện lợi ích điều trị. Đối với hai bệnh nhân, họ đã lập trình lại bộ cấy DBS của mình để tối đa hóa sự chồng chéo của khối lượng kích thích với mô hình tinh giản tương ứng. Bệnh nhân đầu tiên, một nam giới 67 tuổi mắc bệnh PD, đã giảm được 60% các triệu chứng khi điều trị lâm sàng thông thường bằng DBS. Kích thích được tối ưu hóa dựa trên các thông số được hướng dẫn hợp lý đã cải thiện lợi ích điều trị này hơn nữa, giúp giảm 71% các triệu chứng.

Trong trường hợp thứ hai, một phụ nữ 21 tuổi mắc chứng OCD nặng kháng trị, một tháng sau khi lập trình lại DBS dựa trên sự hợp lý, cô ấy đã giảm 37% các triệu chứng ám ảnh cưỡng chế toàn cầu, so với mức giảm triệu chứng 17% khi được kích thích lâm sàng. thông số.

Cuối cùng, nhóm nghiên cứu đã cấy một cặp điện cực dưới đồi để điều trị cho một nam giới 32 tuổi mắc chứng OCD kháng trị từ năm 18 tuổi. Bốn tuần sau phẫu thuật, với DBS được thông báo bằng các mô hình hợp lý, anh ta báo cáo là 77 % giảm các triệu chứng ám ảnh cưỡng chế toàn cầu, với những cải thiện được thấy trong vòng một ngày kể từ khi bật DBS.

Các nhà nghiên cứu gợi ý rằng việc xác nhận thành công các mục tiêu hợp lý hóa OCD và PD của họ có thể cung cấp bằng chứng ban đầu cho các ứng dụng lâm sàng trong bối cảnh các nghiên cứu xác nhận trong tương lai. Họ lưu ý rằng - nếu được xác nhận thêm - các mạch được xác định có thể đại diện cho các mục tiêu điều trị cũng có thể được sử dụng để nhắm mục tiêu lập thể trong phẫu thuật thần kinh và có khả năng kích thích từ trường xuyên sọ không xâm lấn.

Lý kể Thế giới vật lý rằng trong tương lai, các nhà nghiên cứu “có kế hoạch cải tiến mô hình, tập trung nhiều hơn vào các mạch não bị rối loạn chức năng chi tiết và xác nhận những phát hiện của chúng tôi thông qua các thử nghiệm lâm sàng trong tương lai”.

Các nhà nghiên cứu mô tả những phát hiện của họ trong Nature Neuroscience.

Dấu thời gian:

Thêm từ Thế giới vật lý