콘텐츠
- 심뇌 자극이란 무엇입니까?
- 전극은 뇌에 어떻게 배치됩니까?
- 심뇌 자극은 어떻게 작동합니까?
- 안전 해요?
- 심뇌 자극 및 알츠하이머 병 연구
- 뇌에 대한 DBS 효과 요약
- 윤리적 고려 사항
심뇌 자극이란 무엇입니까?
깊은 뇌 자극 (DBS)은 전극을 뇌 내부에 배치하고 뇌 활동을 자극하기 위해 작은 전기 펄스를 방출하도록 프로그래밍 된 절차입니다.
DBS는 파킨슨 병 환자를 위해 수년 동안 떨림과 근육 수축을 줄이고 자세를 개선하는 데 상당한 성공을 거둔 사람들에게 사용되었습니다. 또한 우울증 및 강박 장애와 같은 다른 의학적 상태를 치료하기 위해 연구되고 있습니다.
전극은 뇌에 어떻게 배치됩니까?
짧은 대답은 뇌 수술입니다. DBS가 가능하려면 와이어가 뇌에 삽입되어야합니다. 신경 외과 의사는 국소 마취를 사용하여 환자의 두개골에 구멍을 뚫고 와이어를 뇌의 여러 영역에 조심스럽게 연결합니다. (환자가 깨어 있지만 신체 일부가 무감각 한 경우에는 뇌 자체가 통증을 느끼지 못하기 때문에 국소 마취를 사용할 수 있습니다.)
심박 조율기와 같은 기계는 전신 마취하에 사람의 가슴에 이식되어 결국 초당 130 회의 초소형 전기 충격을 와이어와 결과적으로 뇌에 전달할 수 있습니다. 처음 이식 할 때 자극기는 꺼집니다. 수술 후 며칠 또는 몇 주 후에 자극기가 켜지고 전기 자극을 뇌에 전달하기 시작합니다.
알츠하이머 병 치료에 사용되는 경우 이러한 전선은 일반적으로 뇌의 포 닉스에 연결됩니다. Johns Hopkins Medicine에 따르면 "포 닉스는 학습이 시작되고 기억이 만들어지는 뇌 부분, 알츠하이머 병의 초기 증상이 나타나는 곳인 해마에 정보를 전달하는 데 중요한 역할을합니다."
심뇌 자극은 어떻게 작동합니까?
왜 작동하는지에 대한 몇 가지 이론이 있지만 아직 결정적인 답은 없습니다. 파킨슨 병에서는 뇌의 잘못된 발사를 방해하고 방해하는 것으로 생각됩니다.
사실, DBS에 대한 연구자들의 이해는 너무 제한되어있어 식욕을 조절하기위한 방법으로 병적 비만인 남성에게 DBS를 테스트 할 때 우연히 알츠하이머 병에 사용할 가능성이 발견되었습니다. 와이어 배치와 전기 충격으로 그를 테스트하면서 그는 생생한 기억을보고했습니다. 충동을 끄면 기억이 사라지고 자극기를 다시 켰을 때 기억이 돌아 왔습니다. 이것은 아마도 뇌와 그것이 보유하는 기억을 자극하는 방법이 있다는 것을 깨달았습니다.
안전 해요?
DBS는 상당히 안전한 것으로 보입니다. 뇌 수술에 대한 생각은 매우 위험 해 보이지만 전문가들은이 절차가 실제로는 소리만큼 침습적이지 않다고 말합니다. 뇌 수술에는 항상 위험이 있습니다. 그러나 전 세계적으로 100,000 명 이상의 파킨슨 병 환자가 최소한의 문제로 DBS를 받았습니다. 위험에는 감염, 장비 오작동, 뇌졸중, 배터리 고장 및 전선 이동이 포함됩니다.
심뇌 자극 및 알츠하이머 병 연구
1 단계 연구
2010 년 Annals of Neurology 저널은 캐나다에서 초기 알츠하이머 병 진단을받은 6 명을 대상으로 실시한 1 상 임상 시험을 요약 한 연구를 발표했습니다. 그들은 각각 뇌 심부 자극기를 뇌에 외과 적으로 이식하고 12 개월 동안 지속적인 전기 자극을 경험했습니다.6 개월과 12 개월에인지 기능을 테스트 한 결과 6 명 중 3 명이 개선되거나 예상보다 덜 감소한 것으로 나타났습니다.
또한, PET 스캔을 사용하여 뇌의 당을 분해하는 뇌의 능력 인 뇌 포도당 대사를 평가하고 뇌에서 뉴런의 활동 수준을 표시 할 수도 있습니다. 알츠하이머 병에 걸린 사람들은 일반적으로 시간이 지남에 따라 포도당 대사가 감소하지만,이 6 명의 연구 참여자들은 연구 내내 유지되는 증가를 보여주었습니다. 흥미롭게도, 알츠하이머 병에서 당을 분해하는 뇌의 능력이 감소함에 따라 일부 연구자들은 알츠하이머를 "제 3 형 당뇨병"이라고 부르게되었습니다.
2 단계 연구
Johns Hopkins를 통한 2 상 연구에서 45 세에서 85 세 사이의 42 명의 환자가 DBS에 참여하여 알츠하이머 병을 표적으로 삼았습니다. 그들은 각각 2012 년과 2014 년 사이에 이식을 위해 DBS 수술을 받았습니다. 그들 중 절반은 2 주 후에 자극기를 켰고, 절반은 12 개월 후에 자극기를 켰습니다. 의사 나 환자 모두 자극기가 언제 활성화되는지 알지 못하기 때문에 이것은 이중 맹검 연구였습니다.
이 연구에서는 ADAS-Cog 13을 포함한 여러 테스트를 통해인지를 평가했습니다. 뇌의 여러 영역에서 대뇌 포도당 대사도 측정되었습니다.
이 연구의 결과는 흥미 로웠으며 반드시 예상했던 결과는 아닙니다. 자극기를 이식 한 지 6 개월 후, 뇌 포도당 대사가 크게 증가했지만 이러한 증가는 12 개월에서 지속되지 않았습니다. 또한 연령에 따른 반응 차이가 확인되었습니다. 65 세 이상의 참가자들은인지 기능과 대뇌 포도당 대사의 개선을 보여주었습니다. 65 세 미만의 사람들은 어느 쪽도 크게 개선되지 않았습니다. 연구자들은이 효과가 알츠하이머 병을 앓고있는 젊은 사람들 (초기 발병 한 알츠하이머 병)을 앓고있는 사람들과 비교했을 때 때때로 더 큰 뇌 구조 저하와 관련이있을 수 있다고 이론화했습니다.
뇌에 대한 DBS 효과 요약
알츠하이머 병에 대한 DBS의 효과는 이러한 1 상 및 2 상 임상 시험을 통해 연구되었지만, 다른 연구 연구 및 파킨슨 병 치료를 포함한 다른 환경에서의 사용을 통해 이것이 뇌에 미치는 영향에 대한 정보도 수집되었습니다. 다음과 같은 효과가 발견되었습니다.
전반적인인지 능력 향상 :알츠하이머 병 환자를 대상으로 한 DBS에 대한 연구는 여러 신경 심리학 적 검사로 측정 한 일부 참가자의인지 능력을 향상 시켰습니다. 이 테스트는 기억, 방향, 단어 인식 등을 포함하여 뇌 기능의 여러 측면을 측정합니다.
해마 부피 증가 :해마 (기억과 관련된 뇌의 일부)가 노화와 함께 위축되고 알츠하이머 병에서 더 현저하게 나타나는 반면, DBS는 알츠하이머 병 환자에서 해마의 부피를 증가시키는 것으로 밝혀졌습니다. 해마 용적은 기억 기능과 관련이 있습니다.
대뇌 포도당 대사 증가 :위에서 강조한 바와 같이, DBS를받은 일부 피험자들은 뇌의 여러 영역에서 향상된 포도당 대사를 보여주었습니다.
포 닉스와 유방의 체적 증가 :뇌의 fornix와 mammillary body (둘 다 기억 기능과 관련이 있음)는 알츠하이머 환자에서 DBS 이후 증가 된 볼륨을 보여주었습니다.
더 높은 아세틸 콜린 수치 :DBS는 또한 연구에서 아세틸 콜린의 방출을 유발하는 것으로 나타났습니다. 아세틸 콜린은 뇌의 한 신경 세포에서 다음 신경 세포로 메시지를 전달하는 데 도움이됩니다.
증가 된 공간 메모리 :쥐의 포 닉스에 대한 깊은 뇌 자극 후, 그들은 미로를 탐색하는 능력에서 향상된 공간 기억을 보여주었습니다. 동물 연구가 항상 인간에게 전달되는 것은 아니지만 종종 실험 절차의 안전성과 효과에 대한 통찰력을 제공합니다.
언어 적 유창함 감소 :뇌 심부 자극은 파킨슨 병 환자에게 수년 동안 사용되어 상당히 긍정적 인 결과를 얻었습니다. 그러나 일부 연구에 따르면 이러한 개인 중 일부에서 언어 유창성이 감소한 것으로 나타났습니다. 파킨슨 병을 가진 많은 사람들은이 위험이 깊은 뇌 자극이 그들에게 제공하는 혜택의 가치가 있다고 생각합니다. 알츠하이머 병에 걸린 사람들에게는 그렇게 쉽게 가치가있는 위험으로 간주되지 않을 수 있습니다.
윤리적 고려 사항
인간에 대한 여러 연구가 수행되었지만 일부 연구자들은 사람들과 더 많은 연구를 계속하기 전에 동물에서 DBS를 사용하는 추가 및 확장 연구를 요구하고 있습니다. 그들은인지 능력 향상을 경험 한 DBS 연구 참가자가 있었지만, 뇌 심부 자극 후 일부인지 영역에서 감소한 다른 사람들도 있었다고 지적합니다.
이 연구자들은 또한 깊은 뇌 자극이 어떻게 작용하는지에 대한 이해가 부족하다는 사실을 강조합니다. 따라서 사람들과 함께 임상 시험을 확대하기 전에 더 많은 정보를 얻을 것을 권장합니다.
Verywell의 한마디
깊은 뇌 자극은 파킨슨 병에 대한 적절한 치료법으로 잘 확립되었습니다. 그러나 알츠하이머 병에서 그 효과를 식별하기 위해서는 더 많은 연구가 필요합니다. 인지 향상을위한 DBS의 잠재력은 흥미 롭습니다. 특히 우리가 알츠하이머에 대한 효과적인 치료법을 찾기 위해 계속 고군분투하고 있기 때문입니다.
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