تعدیل عصبی، تحریک مغزی
برای نسل‌ها، پزشکان مجذوب امکان برداشت نیروی تکانه‌های الکتریکی در بدن انسان برای مزایای درمانی بودند. عصر مدرن تعدیل عصبی در اوایل دهه 1960 با استفاده از تحریک عمقی مغز (DBS) برای رفع درد مزمن و غیرقابل درمان آغاز شد و تا پایان دهه به تحریک نخاع تبدیل شد.
جراح مغز و اعصاب سی. نورمن شیلی اولین دستگاه تعدیل کننده عصبی قابل کاشت را برای تسکین درد غیرقابل درمان در سال 1967 دریافت کرده است. محرک های نخاعی او که او آنها را “محرک ستون پشتی” می نامید، منحصراً برای تسکین درد در نظر گرفته شده بود.
این تلاش‌های اولیه بدون عارضه نبود. اما تا حد زیادی به دلیل نقص‌های مکانیکی دستگاه‌های جدید بود. در سال 1974، گروهی از پزشکان یک الکترود تحریک کننده کم تهاجمی ساختند.
کاشت الکترودها در خارج از فضای زیر عنکبوتیه
باعث شد که تحریک بدون عوارض جانبی مانند فشرده سازی نخاع و نشت مایع مغزی-نخاعی رخ دهد. یان هولشایمر، فیزیولوژیست اعصاب، دکترا (دانشگاه توئنته، هلند)، این کار را بر اساس دو دهه تحقیقات مدلسازی کامپیوتری بهینه کرد.
توسعه چندین الکترود تماسی درک او از قرار دادن و طراحی تحریک میدان الکتریکی بر روی ستون فقرات و مغز را بهبود بخشیده است. این موضوع به پزشکان و سازندگان در مورد نحوه قرارگیری بهتر الکترودها در فضای اپیدورال برای افزایش فواید درمانی کمک کرده است.
تعدیل عصبی با کمک تحریک مغز چیست؟
تعدیل عصبی فناوری است که مستقیماً بر روی اعصاب اثر می گذارد. این تغییر یا تعدیل فعالیت عصبی با تحویل عوامل الکتریکی یا دارویی به طور مستقیم به یک منطقه مورد نظر است.
دستگاه‌های تعدیل عصبی و درمان‌ها زندگی بیماران را تغییر می‌دهند. آنها هر ناحیه از بدن را تحت تأثیر قرار می دهند و تقریباً هر بیماری یا علامتی از سردرد گرفته تا لرزش تا آسیب نخاع و بی اختیاری ادرار را درمان می کنند.
با چنین دامنه درمانی گسترده و پیشرفت های قابل توجه در بیوتکنولوژی، تعجب آور نیست که تعدیل عصبی/ تحریک مغزی به عنوان یک صنعت بزرگ برای دهه آینده آماده شود.
اغلب، مردم به تعدیل عصبی در زمینه تسکین درد مزمن فکر می کنند که رایج ترین نشانه است. با این حال، تعداد زیادی از کاربردهای تعدیل عصبی/تحریک مغزی، مانند درمان تحریک عمقی مغز (DBS) برای بیماری پارکینسون، تحریک عصب ساکرال برای اختلالات لگنی و بی اختیاری، و تحریک نخاع برای اختلالات ایسکمیک (آنژین، بیماری عروق محیطی) وجود دارد.
علاوه بر این:
دستگاه‌های تعدیل عصبی/تحریک مغزی می‌توانند پاسخی را در جایی که قبلاً وجود نداشته تحریک کنند. مانند موردی که کاشت حلزون، شنوایی را در یک بیمار ناشنوا بازیابی می‌کند.
یک فناوری نوظهور به نام BrainGate Neural Interface System برای تجزیه و تحلیل سیگنال‌های مغز و ترجمه آن سیگنال‌ها به حرکات موقعیت یابی شده استفاده شده است. و به افراد دارای نقص حرکتی شدید اجازه می‌دهد یک «مسیر» جایگزین برای کنترل رایانه با فکر داشته باشند. و پتانسیل یک روزه را برای بازیابی درجاتی از حرکت اندام ارائه می‌دهد.
نحوه عملکرد تعدیل عصبی/تحریک مغزی
تعدیل عصبی/تحریک مغزی یا با تحریک فعال اعصاب برای تولید یک پاسخ بیولوژیکی طبیعی یا با استفاده از عوامل دارویی هدفمند در دوزهای بسیار کوچک به طور مستقیم در محل اثر عمل می کند.
دستگاه های تحریک عصبی شامل استفاده از الکترودها بر روی مغز، نخاع یا اعصاب محیطی است. این ها از طریق یک کابل به یک مولد پالس و منبع برق متصل می‌شوند که تحریک الکتریکی لازم را ایجاد می‌کند. یک جریان الکتریکی با ولتاژ پایین از ژنراتور به عصب می‌گذرد و می‌تواند سیگنال‌های درد را مهار کند یا تکانه‌های عصبی را در جایی که قبلا وجود نداشتند تحریک کند.
در مورد عوامل دارویی که از طریق پمپ های کاشته شده تحویل داده می شوند، دارو را می توان در دوزهای کمتری تجویز کرد. زیرا لازم نیست قبل از رسیدن به ناحیه مورد نظر متابولیزه شده و از بدن عبور کند. دوزهای کوچکتر – در محدوده 1/300 دوز خوراکی – می تواند به معنای عوارض جانبی کمتر، افزایش راحتی بیمار و بهبود کیفیت زندگی باشد.
خب تحریک مغزی چیه؟
یک روش برگشت پذیر است که برای تسکین درد انجام می شود. مثلا جراحان مغز و اعصاب دستگاهی را کاشت می کنند و از آن برای تغییر فعالیت مسیرهای خاصی در سیستم عصبی استفاده می کنند.
یک دستگاه تحریک مغزی به یکی از دو روش عمل می کند:
- این دستگاه ممکن است دوزهای کمی از دارو را ارائه دهد
- جریان الکتریکی ضعیفی را ایجاد کند
تحریک چه زمانی انجام می شود؟
تعدیل عصبی در بحث پارکینسون مثلا معمولاً تنها در صورتی انجام می‌شود که بیمار گزینه‌های تسکین درد غیرجراحی را تمام کرده باشد. بیماران اغلب با پزشکان مراقبت های اولیه، نورولوژیست ها و پزشکان مدیریت درد کار می کنند تا این گزینه ها را بررسی کنند.
در موارد دیگر مانند اختلالات خلقی، رفتاری و حرکتی این روش در کنار درمان های دارویی انجام می شود و سبب کوتاه شدن و اثرگذاری طول درمان می شود.
چگونه باید برای تحریک مغزی یا تعدیل عصبی آماده شوم؟
تمام تکنیک‌های تعدیل عصبی که از جریان الکتریکی استفاده می‌کنند – به جای دارو – به عنوان تکنیک‌های تحریک عصبی شناخته می‌شوند. آنها سیگنال های درد در امتداد یک عصب را با جایگزین کردن آنها با احساس سوزن سوزن شدن “گیج” می کنند.
تحریک عصبی معمولاً ابتدا به صورت آزمایشی ارائه می شود. بیمارانی که تسکین را تجربه می کنند ممکن است در مغزشان یک سیستم دائمی کاشته شود. در بیمارهایی مثل پارکینسون یا افرادی که از درد مزمن رنج می برند، جراحان مغز و اعصاب یک الکترود کوچک را در هر مکان مناسب برای هر بیمار قرار می دهند. هنگامی که الکترود در موقعیت قرار گرفت، جریان الکتریکی ضعیفی تولید می کند که انتقال درد را قطع می کند.
این فرآیند موثر، قابل تحمل، برگشت پذیر است
می تواند برای درمان انواع مختلف دردهای مزمن استفاده شود. الکترودها ممکن است برای تسکین درد در نواحی مختلف بدن به شرح زیر قرار داده شوند:
- تحریک طناب نخاعی: در طی این روش، یک الکترود کوچک در فضای اپیدورال مجاور نخاع قرار می گیرد. بیش از 40 سال است که در هزاران بیمار از تحریک طناب نخاعی برای تسکین درد با موفقیت استفاده شده است. ممکن است برای درمان درد شکم و لگن هم استفاده شود.
- تحریک عصب ساکرال: الکترودها در امتداد اعصاب خاجی در سوراخ های نخاعی آنها قرار می گیرند. از این روش می توان برای درمان انواع مختلف درد مزمن لگن استفاده کرد. برخی از مشهورترین سندرم های درد لگنی ممکن است به طور موثر با تحریک عصب ساکرال درمان شوند. پروکتالژی، ولوودینیا و سیستیت بینابینی از این قبیل هستند.
- تحریک ریشه عصبی داخل نخاعی: الکترودها در امتداد ریشه های عصبی در کانال نخاعی قرار می گیرند، نه روی خود نخاع. این دارو برای درمان برخی از سندرم‌های درد کانونی‌تر شکم لگن، مانند درد پس از ترمیم فتق اینگوینال استفاده می‌شود. تحریک عصب محیطی: یک الکترود از طریق جراحی در مجاورت عصب محیطی قرار می گیرد. سپس یک جریان الکتریکی ضعیف از انتقال تکانه های دردناک در امتداد آن عصب جلوگیری می کند و درد را در ناحیه تامین شده توسط آن عصب تسکین می دهد. این تکنیک گاهی اوقات برای درمان سندرم های درد استفاده می شود که قابل درمان با سایر روش های تحریک نیستند.
- تحریک عصبی برای درمان اختلالات شناختی/خلقی و رفتاری با کمک تحریک فراجمجمه ای با جریان الکتریکی مستقیم انجام می شود. دستگاهی که برای تحریک مغزی استفاده می شود tDCS است که به طور موثری سبب کاهش مشکلات خلقی/شناختی و رفتاری یا اختلالات حافظه می شود.
برای اطلاعات بیشتر با ما در انستیتو سلامت مغز دانا در تماس باشید و از مشاوره رایگان و تخصصی ما استفاده کنید.
منبع: Neuromodulation | Columbia Neurosurgery in New York City
درباره نویسنده
خجسته رحیمی جابری، پژوهشگر دکترای تخصصی علوم اعصاب دانشگاه علوم پزشکی شیراز و نویسنده وب سایت انستیتو سلامت مغز دانا. زمینه کاری تخصصی ایشان مشکلات حافظه و آلزایمر است وی بیش از 20 مقاله معتبر بین المللی در این زمینه به چاپ رسانده است. می توانید پژوهش های او را در اینجا (کلیک کنید) دنبال کنید.