Η βαθιά διέγερση του εγκεφάλου που στοχεύει τον θάλαμο βελτιώνει τη γνωστική λειτουργία σε ασθενείς με εγκεφαλική βλάβη

Σε πρόσφατη μελέτη που δημοσιεύτηκε στο περιοδικό Φυσικό φάρμακοΟι ερευνητές αξιολόγησαν την αποτελεσματικότητα και την ασφάλεια της εν τω βάθει εγκεφαλικής διέγερσης (DBS) εντός των κεντρικών πλάγιων θαλαμικών πυρήνων (CL) και της σχετικής ραχιαία έσω τελικής οδού (CL/DTTm) για άτομα με μέτρια έως σοβαρή τραυματική εγκεφαλική βλάβη (msTBI).

Μελέτες υποδεικνύουν ότι τα ελλείμματα στην εκτελεστική λειτουργία και στην ταχύτητα επεξεργασίας πληροφοριών μεταξύ των ασθενών με msTBI βλάπτουν την ποιότητα ζωής και την κοινωνική αποκατάσταση, με τους θαλαμικούς πυρήνες CL να είναι ο κρίσιμος κόμβος. Επί του παρόντος δεν υπάρχει αποτελεσματική θεραπεία για αυτές τις ανωμαλίες, με τη «θεωρία του μέσου κυκλώματος» να αναφέρει την υποδραστηριότητα του CL ως συντελεστή.

Stady: Θαλαμική εν τω βάθει διέγερση εγκεφάλου σε τραυματική εγκεφαλική βλάβη: φάση Ι, τυχαιοποιημένη μελέτη σκοπιμότητας. Πίστωση εικόνας: Cypro/Shutterstock

Σχετικά με τη μελέτη

Στην τρέχουσα τυχαιοποιημένη μελέτη σκοπιμότητας φάσης 1, οι ερευνητές αξιολόγησαν την αποτελεσματικότητα και την ασφάλεια του CL DBI σε ανθρώπους με χρόνιες αναπηρίες που σχετίζονται με τραυματική εγκεφαλική βλάβη, που επηρεάζει την καθημερινή λειτουργία και την απασχολησιμότητα.

Ο στόχος της μελέτης ήταν η χρήση ηλεκτροδίων DBS του θαλάμου για τη δημιουργία μιας θεραπείας για επίμονες γνωστικές βλάβες σε ασθενείς με msTBI. Η πλευρική διαίρεση του κεντρικού πλευρικού πυρήνα του θαλάμου και η συνοδευτική δέσμη ινών DTTm επιλέχθηκαν ως στόχοι διέγερσης. Πραγματοποίησαν βιοφυσική μοντελοποίηση για να προσανατολίσουν τα εικονικά ηλεκτρόδια διέγερσης του εγκεφάλου στο πακέτο CL/DTTm για κάθε άτομο, ανάλογα με τα πλάτη διέγερσης και τη θέση. Οι ερευνητές διερεύνησαν την ασφάλεια και την αποτελεσματικότητα του θαλαμικού DBS στη θεραπεία γνωστικών διαταραχών.

Η δοκιμή περιελάμβανε άτομα με msTBI [Glasgow Coma Scale (GCS) scores of 3 to 12]και λειτουργική αναπηρία και γνωστική εξασθένηση (GOS-E βαθμολογίες 5 έως 7). Η ομάδα έλαβε 419 αιτήσεις για τη δοκιμή και αξιολόγησε 15 άτομα ως προς την καταλληλότητά τους. Έξι άτομα εγγράφηκαν και κατανεμήθηκαν τυχαία από τον Αύγουστο του 2018 έως τον Μάιο του 2021. Η ομάδα απέκλεισε εννέα μη επιλέξιμα άτομα, αφήνοντας έξι άτομα, τέσσερις άνδρες και δύο γυναίκες με ιστορικό τραυματικής εγκεφαλικής βλάβης, για ανάλυση.

Οι ερευνητές ανέθεσαν τυχαία τους συμμετέχοντες σε οποιαδήποτε από τις τρεις βασικές καταστάσεις που διαρκούσαν 30 ημέρες, 44 ημέρες ή 58 ημέρες μετά την επέμβαση. Οι συμμετέχοντες ήταν διπλά τυφλοί μετά από μια φάση τιτλοδότησης, μια περίοδο ανοιχτής θεραπείας 90 ημερών και τους όρους συνέχισης ή απόσυρσης της θεραπείας 21 ημερών για να ελαχιστοποιηθεί η επιρροή της μεροληψίας των συμμετεχόντων και του εξεταστή στην αξιολόγηση του τελικού αποτελέσματος. Το πρωταρχικό αποτέλεσμα αποτελεσματικότητας ήταν μια αύξηση στον εκτελεστικό έλεγχο όπως μετρήθηκε με την ταχύτητα επεξεργασίας και μια μείωση τουλάχιστον κατά 10% του χρόνου που απαιτείται για την ολοκλήρωση της δοκιμής ιχνηλασίας-Μέρος Β (TMT-B) από την έναρξη (προεγχειρητικά) έως το τέλος της η περίοδος θεραπείας 2 ετών Τρεις μήνες.

Οι ερευνητές διεξήγαγαν ημι-δομημένες συνεντεύξεις και πραγματοποίησαν μια εκ των υστέρων ανάλυση για να εξετάσουν τη συνοχή των εμφυτεύσεων ηλεκτροδίων στο ανθρώπινο κατασκεύασμα CL/DTTm. Κατασκεύασαν έναν προσαρμοσμένο αγωγό επεξεργασίας δεδομένων και προσδιόρισαν τους νευρώνες CL και τη δέσμη ινών DTTm ως τις βασικές δομές για την ενεργοποίηση του DBS για τη μετάφραση των προκλινικών αποτελεσμάτων. Ένας συνθετικός άτλας δημιουργήθηκε για να συντονίσει τις τοποθετήσεις ηλεκτροδίων μεταξύ πέντε ατόμων χρησιμοποιώντας μαγνητική τομογραφία λευκής ουσίας ελεύθερης εμβέλειας (MRI), αυτοματοποιημένη κατάτμηση θαλάμου, DTI και βιοφυσική μοντελοποίηση εφαρμοζόμενων ηλεκτρικών πεδίων. Οι ερευνητές αξιολόγησαν τις αποκρίσεις που προκαλούνται από EEG για να αξιολογήσουν τη συνέπεια των φυσιολογικών επιδράσεων σε άτομα και συνέκριναν τα ευρήματά τους με αυτά δύο υποομάδων ασθενών με MSTBI.

Αποτελέσματα

Και τα έξι άτομα είχαν διμερείς απαγωγές DBS χωρίς περιστατικό. Οι νέες διαδικασίες θαλαμικής απεικόνισης και τμηματοποίησης και τα μοντέλα βιοφυσικής εκτίμησης επέτρεψαν τον ακριβή εντοπισμό των κεντρικών πλευρικών πυρήνων και των ινών DTTm των συμμετεχόντων. Πέντε ασθενείς ολοκλήρωσαν όλες τις αξιολογήσεις έκβασης και πέτυχαν τον πρωταρχικό στόχο (όριο βελτίωσης 10% από την έναρξη έως το τέλος της φάσης θεραπείας στο TMT-B· διάμεση βελτίωση, 32%).

Δύο άτομα πέτυχαν κριτήρια βελτίωσης, δύο παρέμειναν σταθερά και ένα πληρούσε το κριτήριο μείωσης για τον δευτερεύοντα τελικό στόχο, την αλλαγή στην κόπωση TBIQoL. Τέσσερις συμμετέχοντες στη μελέτη (μέσος όρος 33%) παρουσίασαν βελτίωση 10%. Και τα πέντε άτομα έδειξαν καλύτερες βαθμολογίες TMT-A για την ταχύτητα οπτικής αναζήτησης, η οποία μπορεί να σχετίζεται με τις μετωπικές λειτουργίες του θώρακα και την ταχύτητα επεξεργασίας δεδομένων. Το τεστ Ruff 2&7, το οποίο μετρά την επιλεκτική προσοχή σε χρονομετρημένες καταστάσεις, αποκάλυψε σημαντικά κέρδη μεταξύ των τεσσάρων ατόμων που ολοκλήρωσαν το τεστ.

Δύο άτομα προχώρησαν στο ανώτερο-μέσο επίπεδο της κατώτερης κατηγορίας αναπηρίας GOS-E. Οι λειτουργικές συνθήκες των υπόλοιπων τριών ατόμων παρέμειναν σταθερές. Η ομάδα αξιολόγησε τις βαθμολογίες TMT-B σε δύο περιόδους (μετά τη χειρουργική επέμβαση και κατά την έναρξη της θεραπείας), πριν από την έκθεση σε βαθιά εγκεφαλική διέγερση. Τρία από τα πέντε άτομα συμμετείχαν εθελοντικά στη φάση τυφλής τυχαίας απόσυρσης. Μόνο ένα άτομο που ανατέθηκε τυχαία στη συνθήκη OFF έδειξε μείωση 34% στις βαθμολογίες TMT-B, υποδεικνύοντας αποτελέσματα απόσυρσης.

Παρά τις διαφορές στην ατροφία, η μελέτη ανίχνευσε παρόμοιες μεθόδους στόχευσης για την ανίχνευση της ροής ινών από το πλευρικό φτερό του CL στο DTTm μεταξύ των υποκειμένων. Η χρονική πορεία και ο χωρικός εντοπισμός των ημισφαιρίων Ρ4 στον πρόσθιο εγκέφαλο ήταν συγκρίσιμες, υποδηλώνοντας ότι το Ρ4 έλαβε θεραπευτική διέγερση και στα δύο ημισφαίρια.

Συνολικά, τα αποτελέσματα της μελέτης έδειξαν ότι η εν τω βάθει εγκεφαλική διέγερση (DBS) με χρήση CL/DTTm μπορεί να βελτιώσει τον εκτελεστικό έλεγχο σε ασθενείς με msTBI καθ’ όλη τη διάρκεια της περιόδου χρόνιας ανάρρωσης. Τα αποτελέσματα έδειξαν ότι η εν τω βάθει διέγερση του εγκεφάλου (DBS) ενίσχυσε την εκτελεστική λειτουργία χρησιμοποιώντας πρωτογενείς και λειτουργικές αξιολογήσεις και δευτερεύοντα μέτρα αντιμετώπισης της κόπωσης, της ψυχολογικής υγείας και της συνολικής λειτουργικότητας. Η τεχνική στόχευσης που χρησιμοποιήθηκε στη μελέτη περιελάμβανε πυκνή ομαδοποίηση ενεργών απαγωγών ηλεκτροδίων εντός του τεχνητού άτλαντα θαλάμου. Ωστόσο, ορισμένα άτομα είχαν παροδικές αισθητικές επιδράσεις και άλλες ανεπιθύμητες ενέργειες.