Implant o nazwie NeuroPace RNS System został niedawno zatwierdzony przez amerykańską Agencję ds. Żywności i Leków (FDA) jako jedna z metod leczenia epilepsji. Zespół naukowców z Uniwersytetu Kalifornijskiego w San Francisco (UCSF) uznał, że może on okazać się pomocny także w leczeniu depresji. Szczególnie u pacjentów, u których inne dostępne terapie okazały się nieskuteczne.
Taką pacjentką jest 36-letnia Sarah, która od lat zmaga się z depresją. Poszukując ulgi w chorobie, kobieta stosowała liczne kombinacje antydepresantów, a nawet poddała się terapii elektrowstrząsami. Żadna z prób leczenia nie przyniosła oczekiwanych korzyści, a objawy nasiliły się. Jak mówi Sarah, przed podjęciem eksperymentalnej terapii towarzyszyły jej uciążliwe myśli samobójcze, cierpiała na bezsenność i popadła w apatię.
Spersonalizowany implant mózgu w leczeniu depresji
Kiedy Sarah trafiła pod skrzydła specjalistów z UCSF, najpierw została poddana szczegółowym badaniom. Były one potrzebne do ustalenia, w którym miejscu w jej mózgu należy umieścić implant i jakie konkretne wzorce aktywności mózgu powinny go uruchamiać.
Innowacyjne urządzenie potrafi bowiem nie tylko stymulować aktywność mózgu, przesyłając niewielkie impulsy elektryczne, lecz także monitorować naturalną aktywność fal mózgowych pacjenta. Dzięki temu naukowcy mają możliwość takiego zaprogramowania implantu, aby uruchamiał się tylko w reakcji na konkretne, zachodzące w danym momencie zmiany aktywności.
Aby prawidłowo dostroić NeuroPace RNS System do mózgu Sary, naukowcy najpierw przeprowadzili badania eksploracyjne. W mózgu kobiety umieścili tymczasowo 10 elektrod, które miały monitorować aktywność niektórych kluczowych elementów układu limbicznego, biorącego udział w regulacji zachowań i stanów emocjonalnych. Po podłączeniu elektrod zespół wysyłał impulsy elektryczne do każdej z badanych struktur mózgu i śledził zmiany nastroju Sary. Oceny nastroju dokonywano za pomocą skali klinicznych stosowanych przy rozpoznawaniu depresji.
Ten etap badań trwał 10 dni i pozwolił odkryć, że najlepszą poprawę stanu pacjentki daje stymulacja jednego konkretnego obszaru mózgu – znajdującej się w tzw. prążkowiu struktury znanej jako ventral capsule/ventral striatum (VC/VS) – po polsku to brzuszna torebka/brzuszne prążkowie. Stymulacja VC/VS wywołała wzrost energii i poziomu pobudzenia Sary, a korzyści utrzymywały się nawet do sześciu tygodni po badaniu.
Implant ukryty w czaszce
Kiedy naukowcy ustalili już, jakie aktywności mózgu są powiązane z pogłębianiem się objawów depresji, a jakie z poprawą stanu pacjentki, odpowiednio zaprogramowali urządzenie i podjęli decyzję o wszczepieniu implantu. Sarah została poddana zabiegowi w czerwcu 2020 roku.
Podczas zabiegu lekarze wywiercili w czaszce kobiety kilka otworów o średnicy 1,5 milimetra, przez które wprowadzili elektrody. Oprócz wszczepienia elektrod, pacjentce usunięto niewielką część kości czaszki, aby umieścić główne urządzenie i baterię wielkości pudełka zapałek, która ma zasilać implant przez co najmniej 10 lat. Lekarze zapewniają, że osadzenie baterii w czaszce jest na tyle precyzyjne, że uniemożliwia pacjentowi wyczucie urządzenia pod skórą głowy.
Ilustracja pokazująca wielkość i umiejscowienie implantu / (fot. UCSF)
Kiedy implant wykryje aktywność obszaru odpowiadającego za nasilające się objawy depresji (w badaniu wskazano, że u Sary tym miejscem jest ciało migdałowate), elektrody umieszczone w strukturze VC/VS wyślą do mózgu kobiety 6-sekundowy impuls elektryczny, stymulując jego aktywność i poprawiając samopoczucie pacjentki. W sumie Sarah może otrzymać do 300 takich impulsów dziennie, co daje łącznie 30 minut stymulacji.
Pacjentka odczuła poprawę, ale metoda wymaga dalszych badań
Ponad rok po wszczepieniu implantu Sarah mówi, że jej życie całkowicie się odmieniło. – To urządzenie powstrzymało moją depresję i pozwoliło mi wrócić do życia, które warto przeżyć – powiedziała w czasie konferencji prasowej podsumowującej efekty badania. Obecnie objawy Sary prawie zniknęły, dzięki czemu może wrócić do normalnych aktywności, co wcześniej uniemożliwiała jej choroba.
Eksperci zajmujący się psychiatrią i neuronauką są pod wrażeniem uzyskanych rezultatów, ale podkreślają, że jeden przypadek nie może przesądzać o skuteczności metody. Aby terapię uznać za bezpieczną i efektywną, konieczne są badania na większej liczbie chorych, z uwzględnieniem grupy kontrolnej (placebo). Obecnie do badania włączono dwóch dodatkowych pacjentów, a zespół planuje przyjąć kolejnych dziewięciu chorych.
Szacuje się, że 30% osób z depresją nie reaguje na leki lub psychoterapię, a ci z nich, którzy wykazują poprawę po terapii elektrowstrząsami, muszą zmagać się ze skutkami ubocznymi, do których należeć może np. utrata pamięci. NeuroPace RNS System może stać się przełomem dla tej grupy chorych, jednak aby metoda była powszechnie dostępna, konieczne jest jej uproszczenie. Obecnie wszczepienie implantu jest zabiegiem mocno inwazyjnym, a samo zaprogramowanie urządzenia jest czasochłonne i kosztowne.
Głęboka stymulacja mózgu leczy też inne zaburzenia
Leczenie, jakiemu została poddana Sarah, jest rodzajem tak zwanej głębokiej stymulacji mózgu (DBS), która wykorzystuje chirurgicznie wszczepione elektrody lub cienkie izolowane przewody do stymulacji mózgu prądem elektrycznym. W leczeniu depresji próbowano już innych metod DBS, ale okazały się one niezbyt skuteczne. Jak twierdzą autorzy nowego badania, kluczem mógł być fakt, że polegały one na stałej symulacji, a nie, jak w ich przypadku – na stymulacji w odpowiedzi na konkretną aktywność mózgu.
DBS z powodzeniem stosuje się za to w leczeniu zaburzeń kompulsywno-obsesyjnych, w tym kompulsywnych zaburzeń odżywiania. W leczeniu kompulsji elektrody są wszczepiane – podobnie jak u Sary – w strukturze VC/VS. FDA zatwierdziła tego typu terapię już w 2009 roku. Badania wykazały, że 60% pacjentów dobrze reaguje na DBS, a kompulsje zmalały u nich o co najmniej jedną trzecią.
Źródło: Nature Medicine.