برنده جایزه HDBuzz در سال ۲۰۱۲: تحریک عمیق مغزی برای بیماری HD

تحریک عمیق مغزی – روشی که در آن الکترودهای مینیاتوری که پالس‌های الکتریکی را آزاد می‌کنند در مغز کاشته می‌شوند – شبیه چیزی است که از یک فیلم علمی تخیلی ترسناک بیرون آمده است. با این حال، این درمان شبیه به فیلم‌های علمی تخیلی ممکن است برای کاهش علائم حرکت غیرقابل کنترل به نام کره در بیماران مبتلا به HD مفید باشد.

این مقاله توسط ملیسا کریستیانسون از دانشگاه دوک، برنده جایزه HDBuzz در سال ۲۰۱۲ برای نویسندگان جوان علمی است. تبریک به ملیسا، که برنده ۵۰۰ پوند شده و به تیم نویسندگان штатных ما پیوسته است.

کره: یکی از علائم اصلی بیماری هانتینگتون

یکی از بارزترین جنبه‌های بیماری هانتینگتون (HD) پیشرفت تدریجی حرکات غیرقابل کنترل عضلانی است که به عنوان کره شناخته می‌شود. اگرچه کره به معنای واقعی کلمه به معنای ‘رقصیدن’ است، اما تعریف سبک‌دلانه آن تأثیر واقعی آن بر افراد مبتلا به HD را پنهان می‌کند. کره می‌تواند در زندگی روزمره اختلال ایجاد کند و در برخی موارد می‌تواند سلامت و استقلال را به خطر بیندازد.

دانشمندان بر این باورند که کره ناشی از مرگ سلول‌های مغزی در قسمت خاصی از مغز به نام استریاتوم است. به طور معمول، سلول‌های موجود در استریاتوم مانند رهبر یک ارکستر عمل می‌کنند: آنها به دقت سطوح فعالیت را از هر بخش از مغز (به ویژه آنهایی که درگیر حرکت هستند) متعادل می‌کنند تا نتیجه‌ای واضح و هماهنگ ایجاد کنند. با این حال، هنگامی که سلول‌های استریاتوم در HD می‌میرند، ارکستر مغز رهبر خود را از دست می‌دهد. درست همانطور که موسیقی یک ارکستر بدون رهبر ناهماهنگ می‌شود، فعالیت در مغز نیز بدون عمل متعادل‌سازی دقیق استریاتوم هماهنگی خود را از دست می‌دهد. در نتیجه، سلول‌های باقی‌مانده در بقیه مغز الگوهای فعالیت جدید و نامتعادلی را ایجاد می‌کنند که حرکات غیرقابل کنترل کره را تولید می‌کنند.

با این حال، محققان اکنون در حال مطالعه روش ویژه‌ای به نام تحریک عمیق مغزی یا ‘DBS’ هستند که ممکن است بتواند این الگوهای نامتعادل را مختل کرده و کره را در HD کاهش دهد.

تحریک عمیق مغزی: دکمه تنظیم مجدد برای مغز HD؟

تحریک عمیق مغزی واقعاً شبیه چیزی است که از یک فیلم علمی تخیلی بیرون آمده است. در DBS، پزشکان الکترودهای کوچکی را در قسمت‌های خاصی از مغز (مانند آنهایی که کنترل حرکت را بر عهده دارند) قرار می‌دهند تا این الکترودها بتوانند پالس‌های الکتریکی مینیاتوری را به مناطق اطراف مغز ارسال کنند. با این حال، حتی اگر الکتریسیته زبانی است که سلول‌های مغزی برای برقراری ارتباط از آن استفاده می‌کنند، این الکترودها سعی نمی‌کنند مودبانه با سلول‌های مغزی نزدیک خود صحبت کنند. بلکه، آنها معادل فریاد زدن بر سر سلول‌های مغزی مجاور هستند تا ساکت شوند!

از نظر علمی، ایده این است که الکتریسیته‌ای که از الکترودها جریان می‌یابد، سیگنال‌های ورودی از هر سلول مغزی در مجاورت آنها را خاموش می‌کند. این خاموش کردن می‌تواند در مناطق مغزی HD که ‘رهبر’ خود را در استریاتوم از دست داده‌اند و بنابراین الگوهای فعالیت نامتعادلی را که باعث کره می‌شوند، ارسال می‌کنند، بسیار مفید باشد. به نوعی، الکترودها مانند دکمه تنظیم مجدد در یک سالن بولینگ عمل می‌کنند و به پزشکان اجازه می‌دهند تا هر الگوی فعالیت مغزی آشفته‌ای را که سلول‌های مغزی ایجاد کرده‌اند، مختل کنند و بنابراین حرکات کره را متوقف کنند.

تحریک عمیق مغزی در مبارزه با HD

دانشمندان از سراسر جهان اکنون شروع به مطالعه چگونگی استفاده از تحریک عمیق مغزی برای درمان افراد مبتلا به بیماری هانتینگتون کرده‌اند. این دانشمندان با تکیه بر کارهای قبلی در مورد بیماران مبتلا به بیماری پارکینسون که با موفقیت با DBS درمان شده‌اند، شروع به آزمایش این موضوع کرده‌اند که آیا تحریک عمیق مغزی مواردی مانند کره، هماهنگی حرکتی، استقلال و ظرفیت عملکردی را در افراد مبتلا به HD بهبود می‌بخشد یا خیر.

اگرچه این تحقیق عمدتاً با گام‌های کوچک پیشرفت کرده است، اما یافته‌های ده سال گذشته به طور کلی امیدوارکننده هستند. در هر یک از شش مطالعه موردی بیمار که تاکنون منتشر شده است، کره در افراد مبتلا به HD پس از درمان با DBS بهبود یافته است. بسیاری از این مطالعات همچنین خاطرنشان کردند که بیماران HD پس از درمان با DBS از نظر هماهنگی حرکتی، استقلال و ظرفیت عملکردی نیز بهبود یافته‌اند. در نهایت، بیماران در این مطالعات عوارض جانبی منفی کمی را به دلیل تحریک عمیق مغزی تجربه کردند و هرگونه عوارض جانبی را می‌توان به طور کلی با دستکاری در جزئیات خاص روش تحریک عمیق مغزی از بین برد.

شیطان در جزئیات است

با این حال، از این یافته‌های امیدوارکننده نیز مشخص است که محققان هنوز کارهای زیادی برای انجام دادن دارند تا بتوانند با اطمینان روش بهینه برای انجام تحریک عمیق مغزی در افراد مبتلا به HD را توصیف کنند. به عنوان مثال، آنها باید دقیقاً محل قرار دادن الکترودها را پیدا کنند تا به بهترین وجه حرکات غیرارادی و کره‌ای را مختل کنند، اما حرکات ارادی و طبیعی بیماران HD را مختل نکنند. قدرت سیگنال‌های الکتریکی خروجی از الکترودها نیز مهم است: سیگنال‌های خیلی پایین هیچ تاثیری بر کره نخواهند داشت، در حالی که سیگنال‌های خیلی بالا می‌توانند عواقب خطرناکی مانند آسیب به سلول‌های مغزی مجاور یا تشنج ایجاد کنند. جای تعجب نیست (زیرا هر فردی روی کره زمین مغز منحصر به فردی دارد)، به نظر می‌رسد که هر دوی این پارامترها بین افراد متفاوت است. بنابراین، تحقیقات هنوز راه زیادی در پیش دارد تا تحریک عمیق مغزی به یک گزینه درمانی عملی و سازگار در کلینیک تبدیل شود.

علاوه بر این، یافته‌های این مطالعات اولیه و امیدوارکننده باید به دلایل روش‌شناختی متعددی با دقت بسیار زیادی تفسیر شوند. اولاً، دانشمندان تحریک عمیق مغزی را تنها در تعداد بسیار کمی از افراد مبتلا به HD مطالعه کرده‌اند. نتیجه‌گیری کلی بر اساس چنین تعداد کمی از افراد خطرناک است. به عنوان مثال، در نظر بگیرید که اگر از شش نفر بعدی که ملاقات می‌کنید قدشان را بپرسید و میانگین را محاسبه کنید، چه اتفاقی می‌افتد. آیا این عدد واقعاً نشان دهنده قد متوسط ​​انسان خواهد بود؟ مطمئناً اگر در حین نظرسنجی در زمین بسکتبال بودید، اینطور نخواهد بود! بنابراین، اینکه آیا اثرات مثبتی که در بالا توضیح داده شد واقعی هستند و به طور کلی در مورد جمعیت HD اعمال می‌شوند یا خیر، هنوز مشخص نیست.

ثانیاً، بیشتر مطالعات گزارش شده تاکنون، بیماران HD تحت درمان با DBS را فقط برای مدت کوتاهی پس از درمان (از چند ماه تا چند سال) پیگیری کرده‌اند. نمونه‌های زیادی از درمان‌های تحقیقاتی وجود دارد که در ابتدا عالی هستند و سپس بی‌اثر یا حتی مضر می‌شوند. فقط به این فکر کنید که وقتی ناراحت هستید چقدر شکلات حال شما را بهتر می‌کند… و بعد از خوردن یک کیسه کامل M&M چقدر احساس وحشتناکی دارید. بنابراین، حتی اگر DBS در ابتدا کره را بهبود بخشد، مشخص نیست که آیا در بیمارانی که برای مدت طولانی‌تری تحت درمان قرار می‌گیرند، همچنان موثر خواهد بود یا خیر.

یکی دیگر از مشکلات، عملی بودن آن است. DBS شامل جراحی ظریف و هدفمند مغز است که در بهترین حالت نیز به طرز بدنامی دشوار است. اما وقتی صحبت از عمل جراحی بر روی نواحی مغزی است که به دلیل مرگ نورون‌ها به تدریج کوچک شده‌اند، خطر عوارض یا از دست دادن هدف حتی بیشتر است. این بدان معناست که DBS هرگز به یک درمان ‘روتین’ برای بیماران HD تبدیل نخواهد شد.

در نهایت، یک مشکل خاص در مطالعات موردی بیمار این است که اغلب، فقط مطالعات موردی که موفقیت‌آمیز هستند – به عبارت دیگر، مطالعاتی که در آن بیماران بهبود می‌یابند – منتشر می‌شوند. این یک روند جدید در انتشار علمی نیست. به عنوان مثال، توماس ادیسون ۱۰۰۰ روش اول برای اختراع نکردن لامپ را منتشر نکرد، فقط آخرین تلاش موفقیت‌آمیز را منتشر کرد. بنابراین یافته‌های عموماً مثبتی که در بالا مورد بحث قرار گرفت ممکن است توصیف کاملی از تحقیقات انجام شده در مورد DBS نباشد.

نتیجه‌گیری

با توجه به تمام این هشدارها، تحریک عمیق مغزی واقعاً برای مبارزه با بیماری هانتینگتون به چه معناست؟ اولاً، مهم است که به یاد داشته باشید که DBS هرگز HD را درمان نخواهد کرد، زیرا از مرگ سلول‌های مغزی جلوگیری نمی‌کند. حتی اگر تحریک عمیق مغزی برای کاهش کره موثر باشد، HD همچنان یک بیماری بسیار واقعی و غیرقابل درمان خواهد بود.

با این حال، تحریک عمیق مغزی ممکن است به عنوان درمانی برای علائم بیماری هانتینگتون، به ویژه کره، پتانسیل داشته باشد. استفاده از DBS برای کاهش یا جلوگیری از حرکات غیرقابل کنترل مرتبط با HD نه تنها یک اقدام تسکینی خواهد بود، بلکه می‌تواند با کمک به آنها در حفظ سلامت و استقلال خود پس از شروع بیماری، طول عمر عملکردی افراد مبتلا به HD را افزایش دهد.

با در نظر گرفتن این هدف است که دانشمندان به مطالعه چگونگی بهترین استفاده از تحریک عمیق مغزی به عنوان یک درمان بالقوه برای بیماری هانتینگتون ادامه خواهند داد.

بیشتر بدانید

• مقاله مروری سال ۲۰۱۲ در مجله اختلالات حرکتی که استفاده از DBS را برای درمان کره خلاصه می‌کند (دسترسی آزاد)