Beyin aktivitesini izleyen ve kişiselleştirilmiş stimülasyon sağlayan bir implant, kronik ağrı ile yaşayan insanların rahatsızlığını yarıya indirdi
Parkinson hastalığını tedavi etmek için derin beyin stimülasyonu zaten kullanılmış
Birisi acı çektiğinde ve derin beyin stimülasyonu ile tepki verdiğinde tespit eden bir beyin implantı, insanları daha önce tedavi edilemeyen kronik ağrıdan rahatlatmaya yardımcı oldu – bir katılımcı bile karısını yıllar içinde ilk kez kucaklayabiliyor.
Kronik ağrı, birçoğu geleneksel ağrı terapilerinden çok az rahatlama yaşayan ABD’deki insanların yüzde 20’sini etkiler. Bunun nedeni, standart tedavilerle hedeflemek ve yeniden modellemek zor olan beyin devresindeki temel değişikliklerden kaynaklanabilmesi olabilir.
Beynin küçük elektrotlar kullanarak uyarılmasını içeren derin beyin stimülasyonu (DBS), umut vaat etti, ancak tutarsız sonuçlara sahip. Geleneksel olarak, aynı beyin bölgeleri, ağrının farklı insanlarda farklı devrelerden kaynaklandığını gösteren kanıtlara rağmen, tek bedene uyan bir yaklaşımla hedeflenir.
Bu yüzden Kaliforniya Üniversitesi, San Francisco ve meslektaşları Prasad Shirvalkar, kişiselleştirilmiş bir sistemin daha etkili olup olmayacağını merak ettiler. Öğrenmek için, daha önce tedavi edilemeyen kronik ağrıya sahip altı kişiye, elektrotların 10 gün boyunca beyinlerinde 14 bölgeden aktivite kaydettiği ve bunları uyardığı intrakraniyal elektroensefalografi uygulandı.
Katılımcıların beşi için araştırmacılar hangi alanların hedefleneceğini ve hangi stimülasyon frekansının en büyük rahatlamayı sağladığını belirleyebildiler. Beşten biri önemli bir ağrı kesici bildirmese de, iyileştirilmiş fiziksel işlev yaşadı ve karısına yıllar içinde ilk kez sarılabildi, bu da denemenin bir sonraki aşamasına ilerleyecek kadar anlamlı olarak kabul edildi.
Araştırmacılar daha sonra makine öğrenimini kullandılar, bireyler yüksek veya düşük düzeyde ağrı yaşadığında meydana gelen elektriksel aktiviteyi tanımlamak ve ayırt ettiler. Daha sonra, beyin aktivitelerini izlemek ve ağrı ile ilgili aktivite tespit edildiğinde optimal stimülasyon sağlamak ve uyurken deaktive etmek için kişiselleştirilen her katılımcıya kalıcı DBS elektrotlarını implante ettiler.
Altı aylık ince ayar yaptıktan sonra, her cihaz katılımcıların üç ay boyunca gerçek, kişiselleştirilmiş stimülasyonlarını aldıkları, ardından üç ay boyunca bir sahte veya tam tersi, katılımcılara hangi stimülasyon biçimini aldıkları söylenmedikleri bir denemede test edildi. Sham, ideal konum dışındaki alanlarda beyni çok düşük bir frekansta uyardı ve ağrı değerlendirmeleri deneme boyunca günde birkaç kez toplandı.
Ortalama olarak, gerçek stimülasyon, sahte olan yüzde 11 ağrı artışına kıyasla günlük ağrı yoğunluğunu yüzde 50 azalttı. Günlük adım sayıları gerçek stimülasyon sırasında yüzde 18 arttı, sahte sırasında yüzde 1. Katılımcılar ayrıca daha az depresyon semptomu bildirdiler ve gerçek stimülasyon sırasında günlük yaşamlarına müdahale eden daha az ağrı ifade ettiler. Bu faydalar 3,5 yıllık bir takipte devam etti.
Oxford Üniversitesi’nden Tim Denison, “Bu, en son araçlardan yararlanan önemli bir çalışma” diyor.
DBS teknolojisi için önceki bir sorun, beynin tutarlı stimülasyon ve etkinlik düşüşüne uyum sağladığı alışkanlık olmuştur. Denison, kalıcı yararların katılımcılarla sadece ağrı seviyeleri arttığında, sabit olmaktan ziyade stimülasyon alanlarla bağlantılı olabileceğini söylüyor. Bir sonraki adım, sonuçlardaki farklılıkları ölçmek için uyarlanabilir ve sabit stimülasyonun karşılaştırmak olacağını söylüyor.
“Başka bir zorluk da bu tekniğin ekonomisi ve ölçeklendirilmesi olacak” diyor Denison, “daha az invaziv nöromodülasyon yöntemlerinde devam eden araştırmayı motive eden”.
