Parkinson: Cấy ghép não 'thích ứng' có thể cải thiện liệu pháp
Parkinson’s, một tình trạng thoái hóa thần kinh, được đặc trưng bởi các triệu chứng như cứng cơ và run ở các chi, cũng như suy giảm khả năng giữ thăng bằng, tất cả đều có xu hướng xấu đi theo thời gian. Nghiên cứu sáng tạo có tìm ra một công cụ đáng tin cậy hơn giúp cải thiện các triệu chứng này không?
Viện Y tế Quốc gia (NIH) báo cáo rằng khoảng 50.000 người ở Hoa Kỳ được chẩn đoán bệnh Parkinson mỗi năm.
Các phương pháp điều trị hiện có cho tình trạng này nhắm vào các triệu chứng của nó, nhằm cải thiện chất lượng cuộc sống của bệnh nhân.
Các phương pháp điều trị này bao gồm các loại thuốc khác nhau có thể tập trung vào vận động vào các tác động không do vận động của bệnh, cũng như kích thích não sâu, có thể được cung cấp như một liệu pháp thay thế cho những người không đáp ứng tốt với thuốc.
Trong kích thích não sâu, các điện cực được phẫu thuật cấy vào não. Chúng được kết nối với một thiết bị được gắn vào ngực. Thông qua các thiết bị cấy ghép này, các kích thích điện được truyền đến các vùng của não điều chỉnh chuyển động.
Tuy nhiên, kích thích não sâu - ít nhất là cho đến nay - đi kèm với những rủi ro và hạn chế nhất định. Thiết bị hoạt động liên tục và phải được lập trình để các kích thích mà nó gửi đến được điều chỉnh tốt nhất theo nhu cầu của người đeo.
Thông thường, các thiết bị sẽ cần được lập trình lại bởi một chuyên gia. Ngoài ra, bởi vì chúng chạy bằng pin, tuổi thọ của những bộ phận cấy ghép này bị hạn chế và cuối cùng chúng phải được thay thế.
Một nhóm tại Đại học California, San Francisco - có công trình được hỗ trợ bởi Viện Quốc gia về Rối loạn Thần kinh và Đột quỵ (NINDS) - nhận ra những nhược điểm này và bắt đầu thử nghiệm các thiết bị cấy ghép kích thích não sâu có thể cá nhân hóa hơn.
Kết quả của những nỗ lực của họ - một phần của Sáng kiến Công nghệ Đổi mới Tiến bộ (BRAIN) - đã được báo cáo trong Tạp chí Kỹ thuật Thần kinh.
Một loại cấy ghép kích thích não mới
Các nhà nghiên cứu đã thử nghiệm một loại thiết bị cấy ghép phản ứng và điều chỉnh với các tín hiệu từ não có liên quan đến các triệu chứng gặp phải của bệnh Parkinson. Nó không chỉ đăng ký các đầu vào này, mà khi làm như vậy, nó còn điều chỉnh để cung cấp kích thích thích hợp khi cần thiết.
Tác giả nghiên cứu, Tiến sĩ Philip Starr, giải thích: “Đây là lần đầu tiên,“ một thiết bị được cấy ghép hoàn chỉnh đã được sử dụng để kích thích não sâu thích ứng [không liên tục] ở người bệnh Parkinson. ”
Dự án là một thử nghiệm khả thi trong thời gian ngắn, trong đó hai người mắc bệnh Parkinson đã đồng ý nhận thiết bị cấy ghép kích thích não sâu có thể điều chỉnh và thích ứng được này.
Trong thử nghiệm này, thiết bị cấy ghép được lập trình để theo dõi não bộ về các tín hiệu liên quan đến rối loạn vận động - hoặc các cử động không tự chủ - đôi khi xảy ra như một tác dụng phụ của kích thích não sâu.
Vì vậy, khi thiết bị phát hiện ra các dấu hiệu rối loạn vận động, nó sẽ làm giảm kích thích lên não. Ngược lại, khi không phát hiện ra rối loạn vận động thì kích thích càng tăng. Chiến lược này đã được tính toán để giảm các tác dụng phụ liên quan đến loại liệu pháp này.
Kết quả thử nghiệm chỉ ra rằng loại thiết bị cấy ghép này không kém hiệu quả trong việc giảm các triệu chứng Parkinson so với kích thích não sâu truyền thống.
Ngoài ra, vì thiết bị này thích ứng và không gửi kích thích liên tục, các nhà nghiên cứu lưu ý rằng nó tiết kiệm khoảng 40% năng lượng pin thường được tiêu thụ trong quá trình kích thích não vòng mở truyền thống.
Bởi vì những thử nghiệm này chỉ được thực hiện trong một thời gian ngắn, các nhà điều tra không thể xác định chính xác cách thức hoạt động của thiết bị cấy ghép cải tiến, so với các thiết bị kích thích não truyền thống khác, khi đề cập đến các trường hợp rối loạn vận động.
Tuy nhiên, do khả năng thích ứng của thiết bị cấy ghép mới, các nhà nghiên cứu hy vọng rằng thiết bị kích thích vòng kín sẽ hoạt động tốt hơn nhiều về mặt này và có thể dẫn đến ít tác dụng phụ hơn.
'Bước đầu tiên quan trọng'
Ngoài ra, Tiến sĩ Starr giải thích, “Các thiết kế kích thích não sâu thích ứng khác ghi lại hoạt động của não từ một khu vực tiếp giáp với nơi xảy ra kích thích, trong hạch nền, nơi dễ bị nhiễu bởi dòng điện kích thích.”
“Thay vào đó,” anh ấy tiếp tục, “thiết bị của chúng tôi nhận phản hồi từ vỏ não vận động, xa nguồn kích thích, cung cấp tín hiệu đáng tin cậy hơn”.
Các nhà nghiên cứu rất vui mừng về những con đường mà nghiên cứu khả thi này đang mở ra trong việc cải thiện liệu pháp điều trị Parkinson và họ đã lên kế hoạch cho các thử nghiệm lớn hơn để kiểm tra hiệu quả lâu dài của thiết bị.
“Cách tiếp cận mới được thực hiện trong nghiên cứu khả thi quy mô nhỏ này có thể là bước đầu tiên quan trọng trong việc phát triển một phương pháp cá nhân hóa hoặc tinh tế hơn cho các bác sĩ để giảm bớt các vấn đề mà bệnh nhân mắc bệnh Parkinson phải đối mặt hàng ngày.”
Nick B. Langhals, giám đốc chương trình tại NINDS
Bạn có thể xem phần giải thích của Tiến sĩ Starr về các thiết bị kích thích não bộ sáng tạo trong video dưới đây.
