במחקר שפורסם לאחרונה ב רפואת טבעחוקרים משווים את הבטיחות וההיתכנות של מערכת גירוי מוחי עמוק אדפטיבי (aDBS) למערכת DBS קונבנציונלית למחלת פרקינסון (PD).
לִלמוֹד: גירוי מוחי עמוק אדפטיבי כרוני לעומת גירוי קונבנציונלי במחלת פרקינסון: ניסוי היתכנות אקראי מעוור. קרדיט תמונה: מקס ראשי תיבות / Shutterstock.com
אפשרויות טיפול נוכחיות ל-PD
PD היא מחלה נוירולוגית הפוגעת במיליוני אנשים בני 60 ומעלה, שרבים מהם מתגוררים במדינות בעלות הכנסה גבוהה. טיפול ב-PD כולל לרוב לבודופה, תרופה המחליפה נוירונים המייצרים דופמין באזורי מוח עמוקים שחשובים לשליטה בתנועה. עם זאת, עודף דופמין יכול להוביל לדסקינזיה, תנועות בלתי נשלטות, רעד ונוקשות, מה שעלול להגביל את היעילות של טיפול זה בחלק מהמטופלים.
כתוצאה מכך, חלק מחולי PD מטופלים במכשירי DBS מתמשכים (cDBS), המספקים גירוי חשמלי מתמשך למוח. עם זאת, מכשירי cDBS לרוב חסרים תגובתיות דינמית למצבים קליניים ונוירולוגיים משתנים.
חולי PD עשויים לדרוש מכשיר גירוי מוחי שיכול להתאים את רמות הדופמין שלהם ולזהות אותות מוחיים הקשורים לתסמינים שונים. בקרת משוב עשויה לשפר את יעילות הטיפול; עם זאת, הטכניקה האופטימלית והיתרונות של נוירוסטימולציה אדפטיבית נותרו לא ברורים.
למרות שמערכת aDBS הוכחה כמשפרת את נדודי השינה, האופטימיזציה הסטנדרטית לטיפול ב-PD נותרה לא מספקת. יתר על כן, לאותות קליפת המוח המוטוריים יש פוטנציאל להשפיע על aDBS; עם זאת, השפעתם על משרעת הגירוי אינה ברורה.
לגבי המחקר
במחקר הנוכחי, החוקרים ערכו ניסוי היתכנות על PD כדי להשוות את ההשפעות של aDBS ו-cDBS אופטימלי במהלך פעילויות יומיומיות. ארבעה אנשים עם PD במשך ארבע שנים לפחות שנטלו תרופות אנטי-פרקינסוניות, חוו תנודות מוטוריות, והיו להם ציונים של Movement Disorder Society Unified PD Rating Scale, Part III (MDS-UPDRS-III) בין 20 ל-80 שהשתפרו ב-30% או יותר עם תרופות נכללו במחקר. חולים שעברו בעבר ניתוחי גולגולת, מערכות גירוי מושתלות, טיפול בעוויתות חשמל, גירוי מגנטי טרנסגולגולתי חוזר או דיאתרמיה לא נכללו במחקר.
בין ה-24 באפריל 2019 ל-26 בפברואר 2022, חולי PD עברו השתלת אלקטרודות DBS עבור aDPS. זרימת עבודה בת שבעה שלבים תוכננה להשתמש ב-aDBS לניהול הפרעות מוטוריות כרוניות. ספי משרעת נמוכה וגבוהה עבור aDBS הוגדרו כ-0.5-1.0 mA נמוכים וגבוהים ממשרעות ה-cDBS האופטימליות, בהתאמה.
הקלטות מוח במרפאה ובבית שימשו כדי לזהות את הסמנים הביולוגיים או האותות העצביים הקשורים קשר הדוק לתסמינים מוטוריים שיוריים. גם מצבי התרופות וגם מצבי הגירוי היו משתנים. הגדרות ה-cDBS הותאמו לאלגוריתמים אדפטיביים מותאמים למטופל באמצעות בדיקות בבית בפיקוח קצר וארוך.
כל החולים השתתפו בהשוואות אקראי, עיוורות, מוצלבות של aDBS ו-cDBS במשך חודש אחד. ניסוי זה נערך במהלך אורח החיים הקבוע של המשתתפים, כולל נסיעות ועבודה, במהלכם המשיכו המטופלים במשטר התרופות שלהם תוך אופטימיזציה של cDBS.
גם מערכות cDBS וגם מערכות aDBS משתמשות בבינה מלאכותית (AI) כדי לנטר את פעילות המוח לשינויים בסימפטומים ולהתערב עם פולסים חשמליים מכוילים במדויק. הצינור האוטומטי חקר את מרחב התדרים של פוטנציאל השדה בגרעין התת-תלמי (STN) ובקורטקס הסנסורי-מוטורי לאותות פיזיולוגיים כדי להקל על התסמינים הקשים ביותר.
טיפול זה משלים תרופות PD על ידי מתן פחות גירוי כאשר התרופה פעילה ויותר גירוי כאשר השפעות התרופה מתפוגגות כדי למזער את הנוקשות. תנועות איטיות יותר בחולי PD מצביעות על שינוי בסמן הביולוגי הנייטרלי, אשר אז יירד מתחת לסף, ומשרעת הגירוי תעלה. גירוי מתכוונן כדי לפצות על תנועות איטיות יותר, ובכך להגביר את מהירות התנועה.
ממצאי המחקר
השתלת המוח מבוססת aDPS בלולאה סגורה הפחיתה את תסמיני ה-PD הכי לא נעימים ב-50%. בכל ארבעת המטופלים ב-PD, תנודות גמא הנגררות בגירוי ב-STN או בקורטקס המוטורי היו האינדיקטורים הטובים ביותר למצבים דופמינרגיים גבוהים או נמוכים ותסמינים מוטוריים שיוריים.
גירוי אדפטיבי הפחית את הזמן המושקע עם תסמינים מוטוריים מטרידים בהשוואה לגירוי קונבנציונלי אופטימלי מבחינה קלינית. נתונים מתכנסים מהקלטות בבית ובקליניקה הצביעו על כך שתנודות הגמא הנגררות בגירוי ובמרכזן 50% משיעורי הגירוי היו המנבאים הטובים ביותר של מצב סימפטומים הקשורים לתרופות.
תנודות גמא מכווננות במדויק בין 60 ל-90 הרץ המושרה על ידי Levodopa לתדרי גירוי תת-הרמוניים. יתרה מכך, aDBS שיפרה את שיעור הזמן הערות שהמטופלים בילו עם התסמינים המטרידים ביותר בהשוואה ל-cDBS, תוך הקטנת אחוזי זמן ערות עם תסמינים הפוכים. מערכת aDBS גם שיפרה את איכות החיים של המשתתפים.
מסקנות
נוירומודולציה מותאמת יכולה לשפר את הניידות והשינה של חולי PD, כאשר aDPS מסוגלת לזהות תסמיני PD בזמן אמת ולהתאים את רמת הגירוי המתאימה. טכניקה זו מונעת בינה מלאכותית מספקת התקדמות יוצאת דופן בהשוואה לטיפולי PD קיימים וניתן להשתמש בה כדי לשפר את הידע הנוכחי על המורכבות של איתות מוחי ופתופיזיולוגיה של PD. ביחד, ממצאי המחקר מספקים את הבסיס למחקרים קליניים בקנה מידה גדול כדי לקבוע את היעילות של גירוי עצבי אדפטיבי מותאם במחלות נוירולוגיות.
