211service.com
Hersenimplantaten kunnen foutieve circuits resetten
Een onderzoek dat elektrische stimulatie van de hersenen combineerde met geavanceerde beeldvorming, heeft aangetoond hoe het corrigeren van misfirede neurale circuits de symptomen van een veelvoorkomende psychiatrische stoornis kan verminderen.
Een hersenpacemaker hielp niet-gesynchroniseerde hersencircuits weer op het goede spoor te zetten bij patiënten met extreme vormen van obsessief-compulsieve stoornis (OCS), gemeld onderzoekers in gisteren Natuur Neurowetenschap . Het werk kan de behandeling van ernstige OCS helpen verbeteren en zelfs leiden tot andere, minder ingrijpende nieuwe vormen van behandeling.
Obsessief-compulsieve stoornis is een psychiatrische aandoening die ervoor zorgt dat patiënten obsessieve gedachten hebben die vaak verband houden met repetitief-compulsief gedrag. Neuropsychiaters Martijn Figee en Damiaan Denys van het Academisch Medisch Centrum in Amsterdam en hun collega's gebruikten functionele magnetische resonantie beeldvorming, of fMRI, om veranderingen in de bloedstroom in de hersenen te volgen, een proxy voor neurale activiteit, zowel bij gezonde patiënten als bij de behandeling van patiënten met ernstige gevallen van OCS-stoornis met diepe hersenstimulatie.
Benjamin Greenberg , een psychiater aan de Brown University die diepe hersenstimulatie gebruikt om hardnekkige OCS bij zijn patiënten te behandelen, die niet bij het project betrokken was, zegt dat de studie een hoogstandje was: fMRI doen bij patiënten bij wie diepe-hersenstimulatie-elektroden zijn geïmplanteerd in hun hersenen vergen enorm veel nauwgezet werk om ervoor te zorgen dat je het veilig kunt doen, zegt hij. De MRI-technologie maakt gebruik van sterke magnetische velden en radiofrequentiepulsen, die beide de batterij van de stimulator kunnen verstoren of, erger nog, de hersenen rond de elektrode kunnen opwarmen, zegt Figee. Maar door een magnetische spoel te gebruiken die alleen het hoofd van de patiënt omringt, de stimulator tijdens de scan kort uit te schakelen en enkele andere veiligheidsmaatregelen te nemen, konden onderzoekers de neurale veranderingen bij de behandelde patiënten detecteren.
De studie toonde aan dat ocs-patiënten minder activiteit hadden dan gezonde deelnemers in een hersengebied dat de nucleus accumbens wordt genoemd en dat betrokken is bij motiverende processen en automatisch gedrag, zegt Figee. Maar de aandoening lijkt eigenlijk verband te houden met de connectiviteit tussen de nucleus accumbens en de frontale cortex, wat een persoon helpt te beslissen of hij iets doet of niet. De communicatie tussen deze regio's was zelfs hoger bij de OCS-patiënten wanneer hun stimulatoren waren uitgeschakeld; toen de stimulatoren aan waren, werd de connectiviteit verlaagd.
Het is zowel een lokaal als een globaal effect, zegt Figee. Bij OCS kunnen patiënten, wanneer ze ongezond gedrag vertonen, niets anders doen, ze wassen bijvoorbeeld voortdurend hun handen ten koste van al het andere normale gedrag. Er is continue overspraak en buitensporige connectiviteit tussen de frontale cortex en de nucleus accumbens, en dit is wat diepe hersenstimulatie lijkt te doorbreken, zegt hij, door ziektegerelateerde oscillaties tussen de twee hersengebieden te overheersen.
De resultaten sluiten aan bij wat velen veronderstellen dat er gebeurt met diepe hersenstimulatie, zegt Figee. Een tijdje speculeerde de wetenschappelijke gemeenschap dat deze hersynchronisatie van een heel hersencircuit ten grondslag zou moeten liggen aan de therapeutische effecten, maar we konden het nooit bewijzen, zegt hij. Nu weten we dat het inderdaad netwerkveranderingen en synchronisatie zijn waar we naar kijken.
De bevindingen kunnen leiden tot methoden die ons kunnen helpen bij het diagnosticeren van mensen met behulp van handtekeningen van hersenactiviteit, evenals methoden die ons kunnen helpen behandelingen te volgen, variërend van medicatie tot gedragstherapieën tot diepe hersenstimulatie, zegt Greenberg.
Het kan ook leiden tot slimmere hersenstimulerende apparaten. In sommige opzichten zijn de pacemakers die we voor de hersenen gebruiken niet zo slim als die voor het hart, zegt Greenberg. Als u een geïmplanteerde defibrillator voor het hart heeft, kunt u abnormale activiteit detecteren en het apparaat inschakelen om dat te onderbreken. Maar in de hersenen leren we nog steeds wat de abnormale activiteit is die we willen beïnvloeden. Dit is een stap om te begrijpen wat we misschien proberen te voelen, en dan kunnen we het misschien onderbreken, zegt hij.
De volgende stap, zegt Figee, zal zijn om te kijken of hij en zijn collega's de hersenactiviteitsmetingen kunnen gebruiken om te bepalen of de diepe hersenstimulator van een patiënt goed werkt. Een implantaat heeft meerdere elektroden en het kan veel vallen en opstaan kosten om te leren welke actief moeten zijn en bij welke pulsinstellingen voor elke patiënt. We weten nog steeds niet echt wat we doen; soms reageren mensen, soms niet, soms duurt het weken of een jaar om allerlei instellingen uit te proberen, zegt hij. Het gebruik van de hersenscantools in de kliniek kan nog jaren duren, maar het is mogelijk, zegt Figee. Dit kan ons helpen ons te concentreren op de hersensynchronisatie waar we naar moeten streven, zegt hij.