Noninvazív mélyagyi stimuláció neurológiai kórképek kezelésére
A kényszerbetegség (OCD), a függőség és a depresszió terápiájában is használható a betegbarát módszer.
- A depresszió nem rosszkedv!
- A mentális egészség és gyógyítás kapcsolata az agyi metabolizmussal
- Új terápiás eljárás a depresszió kezelésében: a transzkraniális mágneses stimuláció (TMS)
- Antidepresszívumok és demenciakockázat
- A ketamin és eszketamin lényeges különbségei
- A ketamin és elektrokonvulzív terápia depresszióban
- A ketamin hatásos lehet egy autizmussal összefüggő ritka genetikai állapotban
- Ketamin és esketamin kezelés rezisztens depresszióban
A Nature Human Behaviour folyóiratban május 29-én jelent meg az Ecole Polytechnique Federale de Lausanne (EPFL) kutatóinak cikke, amelyben egy olyan technológiát írnak le, amely a korábbi eljárásokhoz hasonlóan elektromos mezőkkel, viszont noninvazív módon képes mély agyi régiók elérésére. Ez az új módszer a transzkraniális temporális interferenciás elektromos stimuláció (tTIS; transcranial Temporal Interference Electric Stimulation) amelyet kifejezetten olyan mély agyi régiók megcélzására fejlesztettek ki, amelyek számos fontos kognitív funkció irányítóközpontjai, és amelyek különböző neurológiai és pszichiátriai kórképekben játszanak kulcsszerepet.
“Az invazív mély agyi stimulációt (DBS) már sikeresen alkalmazták a mélyen fekvő idegi irányítóközpontokban a függőség megfékezésére és a Parkinson-kór, a kényszerbetegség vagy a depresszió kezelésére” - nyilatkozta Friedhelm Hummel, a cikk első szerzője. “A mi megközelítésünk viszont nem invazív, ami azt jelenti, hogy ezen régiók megcélzásához csak gyenge elektromos stimulációt alkalmazunk a fejbőrön, vagyis a fejbőrre erősített két pár elektróda segítségével gyenge elektromos mezőket alkalmazunk az agyban. Eddig nem voltunk képesek célzottan befolyásolni ezeket a régiókat noninvazív technikák alkalmazásával, mivel a gyenge elektromos mezők a koponya és a mélyebb zónák közötti összes régiót stimulálnák - így pedig bármilyen kezelés hatástalanná válna. Új megközelítésünk viszont lehetővé teszi számunkra, hogy szelektíven stimuláljuk a neuropszichiátriai rendellenességek szempontjából fontos mély agyi régiókat.”
Az innovatív technológia az időbeli interferencia elvén alapul, amelyet kezdetben rágcsáló modellszervezeteken vizsgáltak, és amelyet az EPFL fejlesztőgárdája most humán felhasználásra tett alkalmassá. A vizsgálatban az egyik elektródapárt 2000 Hz-es frekvenciára, míg egy másikat 2080 Hz-re állítják. Az agy részletes számítógépes modelljeinek köszönhetően az elektródákat célzottan pozicionálják a fejbőrön, hogy jeleik a célterületen keresztezzék egymást. És itt jön az interferencia csodája: a két áram közötti csekély, 80 Hz-es frekvenciakülönbség a célzónán belül (és csak ott) hatékony ingerlési frekvenciává válik. A módszer zsenialitása a szelektivitásban rejlik; a magas alapfrekvenciák (pl. 2000 Hz) nem stimulálják közvetlenül az idegi aktivitást, a közbeeső agyszövetet érintetlenül hagyják, és a hatást kizárólag a célterületre összpontosítják.
A legújabb kutatás középpontjában a striatum áll, amely kulcsfontosságú szerepet játszik a jutalmazási és megerősítési mechanizmusokban. “Jelenleg azt vizsgáljuk, hogy a megerősítéses tanulás, lényegében a jutalmazáson keresztül történő tanulás miként befolyásolható bizonyos agyi frekvenciák célzott megcélzásával” - fejtette ki Pierre Vassiliadis, a cikk társszerzője.
A jelenleg is folyó kutatás terápiás potenciálja óriási: különösen az olyan állapotok esetében, mint a függőség, az apátia és a depresszió, ahol a jutalmazási mechanizmusokban bekövetkező változások döntő szerepet játszanak. “A függőségben például az emberek hajlamosak arra, hogy túlságosan közelítsenek a jutalmakhoz. A mi módszerünk segíthetne csökkenteni ezt a kóros túlhangsúlyozást” - mutat rá Vassiliadis.
A csapat továbbá azt vizsgálja, hogy a különböző stimulációs minták hogyan képesek nemcsak megzavarni, hanem potenciálisan javítani is az agyi funkciókat. “Az első lépés az volt, hogy igazoljuk azt a hipotézist, miszerint a 80 Hz-es hullámhossz hatással van a striatumra, és ezt úgy tettük meg, hogy megzavartuk a működését. Kutatásaink ígéretesnek mutatkoznak a motoros viselkedés javításában és a striatum aktivitásának növelésében is, ami különösen a csökkent tanulási képességű idősebb felnőtteknél lehet értékes” - tette hozzá Vassiliadis.
A tTIS másik kulcsfontosságú előnye, hogy alkalmazása csak minimális mellékhatásokkal jár. A vizsgálatban résztvevők többsége csak enyhe bőrérzetről számolt be, ami rendkívül tolerálható és betegbarát megközelítéssé teszi.
Írásunk az alábbi közlemények alapján készült:
Non-invasive stimulation of the human striatum disrupts reinforcement learning of motor skills
Irodalmi hivatkozás:
Non-invasive stimulation of the human striatum disrupts reinforcement learning of motor skills., Nature Human Behaviour (2024). DOI: 10.1038/s41562-024-01901-z
