Ο «κρυμμένος» ρυθμός του εγκεφάλου θα μπορούσε να αλλάξει τη θεραπεία του Parkinson

Μια νέα μελέτη αποκαλύπτει ότι ο εγκέφαλος μπορεί να «ψιθυρίζει» πολύ περισσότερα απ’ όσα φανταζόμασταν, ειδικά για ανθρώπους που ζουν με τη νόσο του Parkinson. Ερευνητές από το Max Planck Institute for Human Cognitive and Brain Sciences στη Γερμανία κατάφεραν να ανιχνεύσουν ηλεκτρικά σήματα, θαμμένα βαθιά μέσα στον εγκέφαλο, τα οποία αντικατοπτρίζουν με ακρίβεια τη σοβαρότητα των συμπτωμάτων της ασθένειας. Αυτή η ανακάλυψη ανοίγει τον δρόμο για πιο στοχευμένες θεραπείες με ηλεκτρική διέγερση που θα μπορούν να προσαρμόζονται σε πραγματικό χρόνο στις ανάγκες κάθε ασθενούς.

Η έρευνα βασίστηκε σε πέντε διαφορετικά σύνολα ηλεκτροφυσιολογικών δεδομένων από 119 ασθενείς με Parkinson. Οι επιστήμονες συνέκριναν την ηλεκτρική δραστηριότητα του εγκεφάλου, συγκεκριμένα τις ταλαντώσεις και τα κύματα που παράγονται στα βαθύτερα στρώματα του εγκεφάλου, με την ένταση των κινητικών συμπτωμάτων κάθε ασθενούς.

Ο επικεφαλής ερευνητής, Moritz Gerster, παρομοίασε τον εγκέφαλο με μια αίθουσα συναυλιών γεμάτη μουσικούς πριν από την πρόβα:

Μερικές ομάδες παικτών συγχρονίζονται και δημιουργούν έναν ξεκάθαρο ρυθμό. Άλλες παίζουν μόνες τους, παράγοντας έναν χαοτικό, μη ρυθμικό θόρυβο. Αν μετρήσεις μόνο την ένταση του ήχου, χάνεις αυτή τη διαφορά.

Ακριβώς αυτό προσπαθεί να αλλάξει η μελέτη. Αντί να εστιάζει μόνο στην ποσότητα των ηλεκτρικών σημάτων, η ομάδα αναζήτησε τις «αρμονίες» που κρύβονται μέσα στον ηλεκτρικό βόμβο του εγκεφάλου, καταγράφοντας πώς οι λεπτές μεταβολές στις ταλαντώσεις συνδέονται με τα κινητικά προβλήματα των ασθενών.

Η νόσος του Parkinson προκαλείται από τη δυσλειτουργία περιοχών του εγκεφάλου που ονομάζονται βασικά γάγγλια, το σύστημα που ρυθμίζει τις λεπτές κινήσεις και τη ροή της πληροφορίας που τις κατευθύνει. Όταν αυτό το κύκλωμα «χαλάει», ο εγκέφαλος χάνει την ικανότητά του να ελέγχει ομαλά την κίνηση. Το αποτέλεσμα είναι οι χαρακτηριστικές αργές, άκαμπτες και τρεμάμενες κινήσεις.

Οι επιστήμονες γνώριζαν εδώ και χρόνια ότι η ηλεκτρική δραστηριότητα στα βασικά γάγγλια παρουσιάζει ανωμαλίες στους ασθενείς με Parkinson, ειδικά μια υπερβολική παρουσία ταλαντώσεων γνωστών ως κύματα βήτα, ρυθμών μεσαίας προς υψηλής συχνότητας. Ωστόσο, το πώς ακριβώς αυτές οι ταλαντώσεις συσχετίζονται με τα συμπτώματα δεν ήταν ποτέ απολύτως ξεκάθαρο.

Προηγούμενες μελέτες προσπάθησαν να χαρτογραφήσουν αυτές τις διαφορές με ηλεκτρόδια εμφυτευμένα βαθιά στον εγκέφαλο, συνήθως ως μέρος της θεραπείας με βαθιά εγκεφαλική διέγερση. Όμως τα δεδομένα ήταν συχνά ασυνεπή: κάθε ασθενής έχει διαφορετική μορφή της νόσου, διαφορετικό συνδυασμό συμπτωμάτων και διαφορετική εγκεφαλική φυσιολογία.

Η ομάδα του Max Planck αποφάσισε να προσεγγίσει το πρόβλημα διαφορετικά. Συνδύασε δεδομένα από πολλαπλές μελέτες και συνέκρινε τη δραστηριότητα στα βασικά γάγγλια στα δύο ημισφαίρια του εγκεφάλου κάθε ασθενούς, εκεί όπου τα συμπτώματα ήταν περισσότερο ή λιγότερο έντονα. Με αυτόν τον τρόπο, κατάφεραν να «απομονώσουν» τα σήματα που σχετίζονται άμεσα με τη βαρύτητα της νόσου.

Το αποτέλεσμα ήταν ένα είδος ηλεκτρικού «αποτυπώματος» που αντικατοπτρίζει την επίδραση του Parkinson στην κίνηση. Αυτά τα μοτίβα ενδέχεται να χρησιμοποιηθούν μελλοντικά για τη ρύθμιση της ηλεκτρικής διέγερσης σε πραγματικό χρόνο – μια τεχνική που ήδη εφαρμόζεται, αλλά συχνά με στατικές ρυθμίσεις που δεν προσαρμόζονται στις μεταβολές των συμπτωμάτων.

Η θεραπεία με βαθιά εγκεφαλική διέγερση χρησιμοποιεί εμφυτευμένα ηλεκτρόδια που στέλνουν ήπια ηλεκτρικά σήματα σε συγκεκριμένες περιοχές του εγκεφάλου, βοηθώντας στην αποκατάσταση του ελέγχου της κίνησης. Σήμερα, οι συσκευές αυτές λειτουργούν με προκαθορισμένα προγράμματα, τα οποία συχνά χρειάζονται χειροκίνητες ρυθμίσεις.

Με βάση τα νέα ευρήματα, είναι πιθανό στο μέλλον αυτές οι συσκευές να «ακούν» κυριολεκτικά τον εγκέφαλο και να προσαρμόζουν τη διέγερση ανάλογα με τις ανάγκες του ασθενούς.  Αν αυτή η προσέγγιση αποδειχθεί αποτελεσματική, θα μπορούσε να μεταμορφώσει τη θεραπεία του Parkinson και πιθανώς άλλων νευρολογικών διαταραχών που συνδέονται με ανώμαλη εγκεφαλική δραστηριότητα.

[source]