Τι συμβαίνει στον εγκέφαλο όταν ένα άτομο πάσχει από τις τυπικές κινητικές διαταραχές της νόσου του Πάρκινσον; Ερευνητές σε όλο τον κόσμο προσπαθούν να βρουν μια απάντηση με πολύ διαφορετικούς τρόπους.

Ένας από αυτούς οδηγεί κατευθείαν στον εγκέφαλο των ασθενών με Πάρκινσον μέσω ηλεκτροδίων.

Η λεγόμενη βαθιά εγκεφαλική διέγερση δεν είναι μόνο μια καθιερωμένη θεραπεία, στην οποία οι ηλεκτρικοί παλμοί ανακουφίζουν τα συμπτώματα, αλλά επιτρέπει επίσης μοναδικές ηλεκτρικές μετρήσεις στο βάθος του ανθρώπινου εγκεφάλου.

Τα δεδομένα που συλλέγονται με αυτόν τον τρόπο μπορούν να χρησιμοποιηθούν για την καλύτερη κατανόηση των διαδικασιών που λαμβάνουν χώρα στον εγκέφαλο στη νόσο του Πάρκινσον και για τη δημιουργία νέων σημείων εκκίνησης για μελλοντικές θεραπείες.

Με αυτόν τον τρόπο, οι ερευνητές του Max Planck, σε στενή συνεργασία με κορυφαία ευρωπαϊκά κέντρα βαθιάς εγκεφαλικής διέγερσης, όπως το Charité Berlin, το Heinrich-Heine-Universität Düsseldorf, το University College London και το University of Oxford, έχουν κάνει ένα σημαντικό βήμα προς τα εμπρός.

Για τη μελέτη τους, οι επιστήμονες εξέτασαν τα λεγόμενα "βήτα κύματα", τα οποία ταλαντώνονται περίπου 20 φορές ανά δευτερόλεπτο, αλλά η έντασή τους ποικίλλει.

Για πολύ καιρό ίσχυε ότι όσο ισχυρότερα ήταν τα βήτα κύματα, τόσο πιο έντονες ήταν οι κινητικές διαταραχές.

Ωστόσο, μέχρι τώρα τα δεδομένα παρέμεναν αντιφατικά. "Αναρωτηθήκαμε γιατί τα μέχρι τώρα αποτελέσματα από διαφορετικά ερευνητικά κέντρα ήταν τόσο ανομοιογενή", λέει ο Vadim Nikulin από το Ινστιτούτο Max Planck για τις Γνωστικές και Νευροεπιστήμες στη Λειψία. "Διαφοροποιούνταν οι ομάδες ασθενών, τα όργανα μέτρησης ή οι μέθοδοι αξιολόγησης;"

Το μέγεθος του δείγματος είναι καθοριστικό

Για να απαντήσει σε αυτό το ερώτημα, η ομάδα ξεκίνησε μια στενή συνεργασία με κορυφαία ευρωπαϊκά πανεπιστημιακά νοσοκομεία – μια μέχρι τώρα μοναδική συνεργασία στον τομέα της βαθιάς εγκεφαλικής διέγερσης, που χρηματοδοτήθηκε από τη Γερμανική Κοινότητα Έρευνας στο πλαίσιο του ειδικού ερευνητικού τομέα "Retune".

Μαζί συγκέντρωσαν διάφορα ανεξάρτητα μετρημένα σύνολα δεδομένων, για τα οποία ανέπτυξαν μια ενιαία μέθοδο ανάλυσης και κατέληξαν σε μια σαφή απάντηση: οι διαφορές στις μεθόδους ή τα όργανα ήταν αμελητέες – καθοριστικό ρόλο είχε όμως το μέγεθος του δείγματος.

Η συσχέτιση μεταξύ των β-κυμάτων και των συμπτωμάτων υπήρχε, αλλά ήταν ασθενέστερη από ό,τι αναμενόταν. Μόνο σε περισσότερους από 100 ασθενείς ήταν δυνατό να αποδειχθεί ένα αξιόπιστο αποτέλεσμα – προηγούμενες μελέτες ήταν συχνά σημαντικά μικρότερες.

Ειδικότερα, όμως, η συστηματική σύγκριση των μέχρι τώρα στρατηγικών αξιολόγησης έδειξε ότι πολλές μελέτες δεν έκαναν διάκριση μεταξύ ρυθμικής και μη ρυθμικής εγκεφαλικής δραστηριότητας – παρόλο που και οι δύο αντανακλούν διαφορετικές νευρωνικές διεργασίες.

"Μπορείτε να φανταστείτε τον εγκέφαλο σαν μια αίθουσα γεμάτη μουσικούς πριν από την γενική πρόβα", εξηγεί ο Moritz Gerster, που ηγήθηκε της μελέτης. "Μικρές ομάδες παίζουν ήδη μαζί σε ρυθμό και δημιουργούν έτσι έναν καθαρό ρυθμό, αλλά πολλοί εξακολουθούν να εξασκούνται μεμονωμένα, κάτι που επικαλύπτεται σε ένα μη ρυθμικό θόρυβο.

Αν μετρήσετε απλώς την ένταση του ήχου στην αίθουσα, όλα αναμιγνύονται".

Η ομάδα χρησιμοποίησε επομένως στοχευμένες μεθόδους ανάλυσης που διαχώριζαν τη ρυθμική δραστηριότητα από τον μη ρυθμικό "θόρυβο των νευρικών κυττάρων" – και ακριβώς χάρη σε αυτή τη διαφοροποίηση μπόρεσε να εξηγήσει πολύ καλύτερα τη σχέση με τις κινητικές διαταραχές.

Αλλά και η ανατομική προέλευση των ρυθμικών β-κυμάτων ταίριαζε καλύτερα με τη θεραπευτική εντόπιση της διέγερσης – ένα πιθανό βήμα προς την αυτοματοποιημένη επιλογή της θέσης των ηλεκτροδίων διέγερσης, η οποία μέχρι τώρα καθορίζεται με χρονοβόρο χειροκίνητη διαδικασία.

Οι ασθενείς διαφέρουν σημαντικά

Η μεγάλη κλινική ποικιλομορφία των ασθενών αποτέλεσε μια επιπλέον πρόκληση. Η ηλικία, η διάρκεια της νόσου και οι συνδυασμοί συμπτωμάτων διέφεραν σημαντικά, ενώ δεν υπήρχε ομάδα ελέγχου υγιών ατόμων, καθώς η βαθιά εγκεφαλική διέγερση χρησιμοποιείται μόνο σε σοβαρά προσβεβλημένους ασθενείς.

Για να αντιμετωπίσουν αυτό το πρόβλημα, οι ερευνητές αξιοποίησαν την συχνή ασυμμετρία της νόσου: η μία πλευρά του σώματος είναι πιο προσβεβλημένη από την άλλη. "Αυτό μας έδωσε την ιδέα να συγκρίνουμε το πιο σοβαρά προσβεβλημένο ημισφαίριο του εγκεφάλου με το λιγότερο προσβεβλημένο", λέει ο Moritz Gerster. "Έτσι, κάθε ασθενής χρησίμευσε, κατά κάποιον τρόπο, ως δικό του άτομο ελέγχου."

Η ανάλυση έδειξε ότι στο πιο σοβαρά προσβεβλημένο ημισφαίριο του εγκεφάλου η μη ρυθμική, θορυβώδης δραστηριότητα ήταν σημαντικά αυξημένη. "Αυτό υποδηλώνει αυξημένο ρυθμό πυροδότησης των νευρικών κυττάρων – ένα εύρημα που έχει ήδη περιγραφεί σε ζωικά μοντέλα της νόσου του Πάρκινσον", εξηγεί ο Gerster.

Αυτή η ηλεκτρική υπογραφή θα μπορούσε στο μέλλον να συμβάλει στον πιο στοχευμένο έλεγχο της βαθιάς εγκεφαλικής διέγερσης. Αντί να στέλνονται συνεχώς ερεθίσματα, η διέγερση μπορεί να προσαρμοστεί στην τρέχουσα εγκεφαλική δραστηριότητα – δηλαδή, διέγερση μόνο όταν είναι πραγματικά απαραίτητη.

Οι πρώτοι "προσαρμοστικοί" διεγέρτες, που επιτρέπουν τέτοιες προσαρμογές σε πραγματικό χρόνο, είναι πλέον διαθέσιμοι. Ο βαθμός στον οποίο η νέα "ηχητική υπογραφή" αποδεικνύεται αποτελεσματική σε καθημερινές συνθήκες μπορεί τώρα να μελετηθεί σε μεταγενέστερες μελέτες με αυτές τις σύγχρονα συσκευές.

Πηγές:
Ινστιτούτο Max Planck

Ειδήσεις υγείας σήμερα
Ι. Βαρδακαστάνης: Το αναπηρικό κίνημα συνεχίζει να αγωνίζεται και να διεκδικεί
Ενδυνάμωση των ασθενών: Καμπάνια ευαισθητοποίησης για την ενίσχυση υιοθέτησης της περιτοναϊκής κάθαρσης στην Ελλάδα
Πνευμονία: Βακτηριακό ένζυμο είναι πιθανό να προκαλεί μοιραίες καρδιακές επιπλοκές [μελέτη]