قد يساعد جهاز تنظيم ضربات القلب الذاتي في الدماغ على تقليل أعراض مرض باركنسون

تظهر تجربة صغيرة ممولة من المعاهد الوطنية للصحة وعد الطب الشخصي.

يستجيب الجهاز المزروع للتغيرات في المؤشرات الحيوية للدماغ لأعراض مرض باركنسون عن طريق ضبط التحفيز، مما يسمح بتخصيص العلاج وفقًا لاحتياجات المريض في الوقت الفعلي. مختبر ستار

توصلت دراسة جدوى صغيرة مولتها المعاهد الوطنية للصحة إلى أن جهازًا مزروعًا يتم تنظيمه من خلال نشاط الدماغ في الجسم يمكن أن يوفر علاجًا مستمرًا ومحسنًا لأعراض مرض باركنسون لدى بعض الأشخاص المصابين بهذا الاضطراب. هذا النوع من العلاج، المسمى تحفيز الدماغ العميق التكيفي (aDBS)، هو تحسين لتقنية تم استخدامها لعلاج مرض باركنسون واضطرابات الدماغ الأخرى لسنوات عديدة. وجدت الدراسة أن تحفيز الدماغ العميق التكيفي كان أكثر فعالية بشكل ملحوظ في السيطرة على أعراض مرض باركنسون مقارنة بعلاجات تحفيز الدماغ العميق التقليدية.

قالت الدكتورة ميجان فرانكوفسكي، مديرة برنامج أبحاث الدماغ من خلال تطوير التقنيات العصبية المبتكرة في المعهد الوطني للصحة، والتي ساعدت في تمويل هذا المشروع: "تمثل هذه الدراسة خطوة كبيرة إلى الأمام نحو تطوير نظام تحفيز عميق للدماغ يتكيف مع احتياجات المريض الفردية في وقت معين " . "من خلال المساعدة في السيطرة على الأعراض المتبقية دون تفاقم الأعراض الأخرى، فإن تحفيز الدماغ العميق التكيفي لديه القدرة على تحسين نوعية الحياة لبعض الأشخاص الذين يعيشون مع مرض باركنسون".

تتضمن تقنية تحفيز الدماغ العميق زرع أسلاك دقيقة تسمى الأقطاب الكهربائية في الدماغ في مواقع محددة. ثم ترسل هذه الأسلاك إشارات كهربائية يمكن أن تساعد في تخفيف أعراض اضطرابات الدماغ مثل مرض باركنسون. توفر تقنية تحفيز الدماغ العميق التقليدية مستوى ثابتًا من التحفيز ويمكن أن تؤدي أيضًا إلى آثار جانبية غير مرغوب فيها، لأن الدماغ لا يحتاج دائمًا إلى نفس قوة العلاج. لذلك، تستخدم تقنية تحفيز الدماغ العميق المتقدمة البيانات المأخوذة مباشرة من دماغ الشخص وتستخدم التعلم الآلي لضبط مستوى التحفيز في الوقت الفعلي مع تغير احتياجات الشخص بمرور الوقت.

في البداية، سُئل أربعة أشخاص يتلقون بالفعل علاج DBS التقليدي عما يشعرون أنه أكثر الأعراض المزعجة التي استمرت على الرغم من العلاج. في كثير من الحالات، كانت هذه الأعراض إما حركات لا إرادية أو صعوبة في بدء الحركة. ثم تم إعداد المشاركين لتلقي علاج aDBS جنبًا إلى جنب مع علاج DBS الحالي. بعد تدريب خوارزمية aDBS لعدة أشهر، تم إرسال المشاركين إلى المنزل، حيث تم إجراء اختبار المقارنة بالتناوب بين العلاجات التقليدية وعلاجات aDBS. حدثت التغييرات كل يومين إلى سبعة أيام.

وقد أدى العلاج بالتحفيز العميق للدماغ إلى تحسن الأعراض الأكثر إزعاجاً لدى كل مشارك بنسبة 50% تقريباً مقارنة بالعلاج بالتحفيز العميق للدماغ التقليدي. والجدير بالذكر أنه على الرغم من عدم إخبارهم بنوع العلاج الذي كانوا يتلقونه في أي وقت، إلا أن ثلاثة من المشاركين الأربعة كانوا قادرين غالباً على تخمين وقت خضوعهم للعلاج بالتحفيز العميق للدماغ بشكل صحيح بسبب التحسن الملحوظ في الأعراض.

هذا المشروع هو استمرار لعدة سنوات من العمل بقيادة الدكتور فيليب ستار، دكتور في الطب، ودكتور في الفلسفة، وزملائه في جامعة كاليفورنيا، سان فرانسيسكو. في السابق، في عام 2018، أبلغوا عن تطوير نظام DBS التكيفي ، المشار إليه باسم نظام "الحلقة المغلقة"، والذي يتم تعديله بناءً على ردود الفعل من الدماغ نفسه. لاحقًا، في عام 2021، وصفوا قدرتهم على تسجيل نشاط الدماغ لدى الأشخاص أثناء ممارستهم حياتهم اليومية.

هنا، تم الجمع بين هاتين النتيجتين لاستخدام نشاط الدماغ المسجل أثناء أنشطة الحياة الطبيعية لتشغيل نظام التحفيز العميق للدماغ. ومع ذلك، غيّر علاج التحفيز العميق للدماغ نشاط الدماغ كثيرًا لدرجة أن الإشارة التي كان من المتوقع أن تتحكم في نظام التحفيز العميق للدماغ لم تعد قابلة للاكتشاف. وقد تطلب هذا من الباحثين اتباع نهج حسابي قائم على البيانات لتحديد إشارة مختلفة داخل أدمغة الأشخاص المصابين بمرض باركنسون الذين كانوا يتلقون علاج التحفيز العميق للدماغ التقليدي.

غالبًا ما يتضمن العلاج التقليدي لمرض باركنسون عقار ليفودوبا، والذي يستخدم لاستبدال الدوبامين في المخ الذي فقده بسبب الاضطراب. ولأن كمية العقار في المخ تتقلب، حيث تبلغ ذروتها بعد فترة وجيزة من تناول العقار ثم تتناقص تدريجيًا مع استقلابه بواسطة الجسم، فإن التحفيز العميق للدماغ يمكن أن يساعد في تخفيف التقلبات من خلال توفير تحفيز متزايد عندما تكون مستويات العقار مرتفعة والعكس صحيح، مما يجعله خيارًا جذابًا للمرضى الذين يحتاجون إلى جرعات عالية من ليفودوبا.

ورغم أن هذه النتائج واعدة، إلا أن هناك تحديات كبيرة لا تزال قائمة حتى يصبح هذا العلاج متاحاً على نطاق أوسع. فالإعداد الأولي للجهاز يتطلب قدراً كبيراً من المدخلات من الأطباء السريريين المدربين تدريباً عالياً. ويتصور الباحثون مستقبلاً حيث يتم إدارة معظم العمل بواسطة الجهاز نفسه، مما يقلل إلى حد كبير الحاجة إلى تكرار الزيارات إلى العيادة لإجراء الضبط الدقيق.

وهذا النوع من الأتمتة ضروري أيضًا لمجموعات أخرى لاختبار وتقديم علاج التحفيز العميق للدماغ في نهاية المطاف في بيئة سريرية.

"إن إحدى القضايا الكبرى التي تواجه تقنية تحفيز الدماغ العميق، حتى في الحالات المعتمدة مثل مرض باركنسون، هي صعوبة الوصول إليها، سواء بالنسبة للمرضى من حيث المكان الذي يمكنهم الحصول عليها فيه أو بالنسبة للأطباء الذين يحتاجون إلى تدريب خاص لبرمجة هذه الأجهزة"، كما يقول فرانكوفسكي. "إذا كانت هناك طريقة تمكن النظام من العثور على الإعدادات المثلى بضغطة زر، فإن هذا من شأنه أن يزيد من توافر هذا العلاج لعدد أكبر من الناس".

تم دعم هذه الدراسة من قبل المعهد الوطني للاضطرابات العصبية والسكتة الدماغية  ومبادرة BRAIN التابعة للمعاهد الوطنية للصحة (NS10054، NS129627، NS080680، NS120037، NS131405، NS113637)، ومؤسسة Thiemann، وصندوق TUYF الخيري. نبذة عن المعهد الوطني للاضطرابات العصبية والسكتة الدماغية (NINDS): يعد المعهد الوطني للاضطرابات العصبية والسكتة الدماغية الممول الرئيسي للأبحاث المتعلقة بالدماغ والجهاز العصبي في البلاد. تتمثل مهمة المعهد الوطني للاضطرابات العصبية والسكتة الدماغية في البحث عن المعرفة الأساسية حول الدماغ والجهاز العصبي واستخدام هذه المعرفة للحد من عبء الأمراض العصبية.

تتمتع مبادرة BRAIN التابعة للمعاهد الوطنية للصحة ، وهي عبارة عن تعاون متعدد التخصصات عبر  10 معاهد ومراكز تابعة للمعاهد الوطنية للصحة ، بمكانة فريدة تتيح لها تحقيق اكتشافات متقاطعة في علم الأعصاب لإحداث ثورة في فهمنا للدماغ البشري. ومن خلال تسريع تطوير وتطبيق التقنيات العصبية المبتكرة، تعمل مبادرة BRAIN® على تمكين الباحثين من فهم الدماغ بمستويات غير مسبوقة من التفاصيل في كل من الصحة والمرض، وتحسين كيفية علاج اضطرابات الدماغ والوقاية منها وعلاجها. تتضمن مبادرة BRAIN شبكة متعددة التخصصات من الشركاء الفيدراليين وغير الفيدراليين الذين تكمل مهامهم ومحافظهم البحثية الحالية أهداف مبادرة BRAIN. 

نبذة عن المعاهد الوطنية للصحة (NIH): تضم المعاهد الوطنية للصحة، وهي وكالة الأبحاث الطبية في البلاد، 27 معهدًا ومركزًا وهي جزء من وزارة الصحة والخدمات الإنسانية الأمريكية. تعد المعاهد الوطنية للصحة الوكالة الفيدرالية الأساسية التي تجري وتدعم الأبحاث الطبية الأساسية والسريرية والتطبيقية، وتحقق في أسباب وعلاجات وعلاجات الأمراض الشائعة والنادرة. 

تعديل المقال