تحولی شگفت‌انگیز در درمان پارکینسون: تحریک عمقی مغز با قابلیت تطبیق

آیا از بیماری پارکینسون رنج می‌برید و به دنبال روش‌های درمانی جدید و موثر هستید؟ این مقاله به معرفی تحولی شگفت‌انگیز در درمان این بیماری می‌پردازد: تحریک عمقی مغز با قابلیت تطبیق (aDBS). این روش نوآورانه که تاییدیه مراجع نظارتی آمریکا و اروپا را دریافت کرده است، نویدبخش بهبود قابل توجهی در کیفیت زندگی بیماران مبتلا به پارکینسون و دیگر اختلالات حرکتی است.

کیث کرِهبایل (Keith Krehbiel) نزدیک به ۲۵ سال با بیماری پارکینسون زندگی کرد، قبل از اینکه تصمیم بگیرد از یک ایمپلنت مغزی برای تسکین علائم خود استفاده کند. او مدت‌ها از پذیرفتن عمل جراحی خودداری می‌کرد. خودش می‌گوید: “این یک تصمیم بزرگ بود”. اما تا سال ۲۰۲۰، علائم بیماری او آنقدر شدید شده بود که با اکراه موافقت کرد.

تحریک عمقی مغز (DBS) شامل وارد کردن سیم‌های نازک از طریق دو سوراخ کوچک در جمجمه به ناحیه‌ای از مغز مرتبط با حرکت است. امید می‌رود که با ارسال پالس‌های الکتریکی به این ناحیه، ایمپلنت بتواند فعالیت غیرطبیعی مغز را نرمال کرده و علائم بیماری را کاهش دهد. از زمان تایید این دستگاه‌ها، حدود سه دهه پیش، حدود ۲۰۰۰۰۰ نفر از آنها برای آرام کردن لرزش‌ها و سفتی ناشی از بیماری پارکینسون استفاده کرده‌اند. اما حدود ۴۰۰۰۰ نفری که از دستگاه‌های ساخته شده پس از سال ۲۰۲۰ استفاده کرده‌اند، دستگاه‌هایی با ویژگی خاصی دارند که تا حد زیادی هنوز فعال نشده است. این دستگاه‌ها می‌توانند امواج مغزی را بخوانند و سپس ریتم خروجی خود را تطبیق و تنظیم کنند، درست مانند ضربان‌ساز قلب که ریتم‌های الکتریکی قلب را کنترل و اصلاح می‌کند. این گفته دکتر هلن برونته-استوارت (Helen Bronte-Stewart)، متخصص مغز و اعصاب دانشگاه استنفورد در کالیفرنیا است.

دکتر برونته-استوارت در همان هفته‌ای که کرِهبایل برای جراحی آماده می‌شد، مجوز شروع آزمایش بالینی این فناوری جدید را که تحریک عمقی مغز با قابلیت تطبیق (aDBS) نامیده می‌شود، دریافت کرد. او به یاد می‌آورد که در تماس تلفنی از کرِهبایل پرسید آیا می‌خواهد اولین شرکت‌کننده در این آزمایش باشد: “گفتم: “مطمئناً!” “

پنج سال بعد، نتایج این آزمایش بالینی ۶۸ نفره با نام ADAPT-PD، در حال بررسی برای انتشار است. اگرچه جزئیات دقیق هنوز محرمانه است، اما نتایج به اندازه‌ای قانع‌کننده بود که در اوایل امسال از سوی سازمان‌های نظارتی آمریکا و اروپا تاییدیه دریافت کرد.

نتایج این مطالعه می‌تواند برای حدود یک میلیون نفر در ایالات متحده و ۱.۲ میلیون نفر در اروپا که هم‌اکنون با بیماری پارکینسون زندگی می‌کنند و همچنین برای شرکت مدترونیک (Medtronic)، شرکت فناوری مراقبت‌های بهداشتی مستقر در مینیاپولیس، مینه‌سوتا که ایمپلنت‌ها را تولید می‌کند، بسیار مفید باشد. مارتین بِودل (Martijn Beudel)، متخصص مغز و اعصاب مرکز پزشکی دانشگاه آمستردام که در این آزمایش کار می‌کرد، می‌گوید که این موفقیت ظاهری، راه را برای شرکت‌های دیگر در سراسر جهان که در حال رقابت برای تأیید دستگاه‌های پیشرفته هستند، هموار می‌کند.

موج رو به رشد این روش‌های درمانی، نوید بهبود قابل توجهی در تحریک عمقی مغز (DBS) برای بیماری پارکینسون و سایر اختلالات حرکتی را می‌دهد. این فناوری حتی ممکن است به درمان اختلالات عصبی مانند سندرم تورِت (Tourette’s syndrome) و اختلالات روانی از جمله اختلال وسواس فکری عملی (OCD) و افسردگی نیز کمک کند. چندین پزشک معتقدند که این فناوری جدید می‌تواند پیامدهای سلامتی عمیق‌تری داشته باشد، مشروط بر اینکه بودجه تحقیقات ایمپلنت‌های مغزی در آمریکا کاهش نیابد.

چالش‌های تحریک عمقی مغز (DBS)

از زمانی که DBS در اواخر دهه ۱۹۹۰ در اروپا و ایالات متحده آمریکا تایید شد، اکثریت قریب به اتفاق دستگاه‌ها به افراد مبتلا به بیماری پارکینسون داده شده است. پارکینسون یک اختلال پیشرونده است که با مرگ نورون‌هایی مشخص می‌شود که دوپامین، انتقال‌دهنده عصبی کلیدی در کنترل حرکات، تولید می‌کنند.

داروهای موجود که هدفشان افزایش سطح دوپامین است، تنها می‌توانند علائم بیماری را کنترل کنند. آنها نمی‌توانند با تولید مداوم دوپامین در یک مغز سالم برابری کنند. برونته-استوارت می‌گوید: “صرف نظر از اینکه چقدر در این زمینه باهوش باشیم، هرگز نتوانسته‌ایم دقیقاً نحوه تأمین دوپامین توسط مغز را تقلید کنیم”. این بدان معناست که علائم در طول روز متفاوت است – از حرکات غیرارادی ناخواسته ناشی از هجوم صبحگاهی داروهای تقلیدکننده دوپامین تا افزایش سفتی در اواخر روز که اثر دارو از بین می‌رود. این دارو همچنین عوارض جانبی دیگری نیز دارد که از فردی به فرد دیگر متفاوت است. برای کرِهبایل، تهوعی شدید وجود داشت که مجبور بود چندین بار در روز دراز بکشد.

زمانی که این علائم غیرقابل تحمل می‌شوند، ممکن است یک متخصص مغز و اعصاب، DBS را توصیه کند. ایمپلنت‌ها معمولاً به مدت ۲۴ ساعت در روز پالس‌های انرژی الکتریکی را به عمق مغز می‌فرستند تا سیگنال‌های غیرطبیعی مغز را که با حرکات غیرقابل کنترل بدن مرتبط هستند، تنظیم کنند. قبل از امسال، این روش همیشه فعال تنها شکل تجاری موجود از این درمان بود.

اما DBS مداوم گاهی اوقات می‌تواند اثرات داروها را تشدید کند یا علائم جدیدی ایجاد کند. برخی از این علائم بی‌ضرر هستند: یک مرد مبتلا به OCD، زمانی که محرک او روشن بود، به موسیقی جانى کش (Johnny Cash) علاقه‌مند شد، اما زمانی که خاموش بود، به این هنرمند بی‌تفاوت بود. سایر علائم نگران‌کننده‌تر هستند، از جمله اختلالات قمار ناگهانی و تغییرات موقت دیگر در کنترل تکانه. به طور مکرر، اضافه شدن تحریک می‌تواند باعث اختلالات گفتاری مانند لکنت زبان شود، خطر افتادن را افزایش دهد و برخی از حرکات غیرارادی را ایجاد کند.

یک پزشک می‌تواند با تنظیم شدت تحریک سعی کند سیستم را متعادل کند، اما محدودیت‌هایی در مورد دقت کالیبراسیون آن وجود دارد.

کرِهبایل از این کاستی‌ها آگاه بود و این امر به حس او مبنی بر اینکه DBS یک درمان آخرین راه حل است، کمک کرد. در اواخر دهه ۲۰۱۰، متخصص مغز و اعصاب او اشاره کرد که پیشرفت‌های بزرگی در راه است. “بنابراین من فکر کردم، منتظر فناوری جدید می‌مانم.”

رصد امواج مغزی

فعالیت امواج مغزی در افراد مبتلا به بیماری پارکینسون و افراد بدون این بیماری متفاوت است. در افراد مبتلا به پارکینسون، تفاوت‌های قابل توجهی در یک محدوده فرکانسی وجود دارد که به عنوان نوسانات بتا (β-oscillations) (بین حدود ۱۳ تا ۳۰ هرتز) در ناحیه‌ای در عمق مغز به نام گانگلیون‌های پایه شناخته می‌شوند. این ناحیه اطلاعات حسی-حرکتی، شناختی و خلقی را پردازش می‌کند.

نوسانات بتا به یک نشانگر مهم وضعیت حرکتی تبدیل شده است. در اوایل دهه ۲۰۰۰، محققان کالج دانشگاهی لندن شواهد فزاینده‌ای یافتند که نشان می‌داد افراد مبتلا به پارکینسون دارای انفجارهای شدید فعالیت در این محدوده هستند. هنگامی که درمان‌های دارویی موثر هستند، این انفجارها کمتر اغراق‌آمیز هستند. این امر در مورد DBS نیز صادق است. برونته-استوارت می‌گوید: هر چه تحریک، نوسانات بتا را بیشتر نرمال کند، تسکین برخی از علائم بهتر خواهد بود.

نوسانات غیرطبیعی، “اُسیلوپاتی” (oscillopathies) نامیده شدند و در دهه ۲۰۰۰، مدترونیک بر توسعه دستگاهی متمرکز شد که می‌تواند این ریتم‌ها را هم بخواند و هم اصلاح کند. این گفته تیم دنیسون (Tim Denison)، مهندس زیست پزشکی دانشگاه آکسفورد، بریتانیا است که در آن زمان در این شرکت کار می‌کرد. او می‌گوید: “مثل اینکه می‌توانید یک رادیو بسازید که به یک کانال صوتی تنظیم شود، آیا می‌توانیم یک مدار بسازیم که به این اُسیلوپاتی‌ها تنظیم شود و به تنظیم مجدد محرک کمک کند؟”

تا سال ۲۰۰۶، دنیسون و همکارانش یک “رادیوی مغزی” ساختند، یک تراشه حسگر که می‌تواند به باندهای فرکانسی مختلفی که الکترود در آن قرار دارد، تنظیم شود. چالش بعدی این بود که بفهمیم چگونه تغییرات در باندهای خاص با مشکلات حرکتی خاص مطابقت دارد. برونته-استوارت می‌گوید: این “بخش بزرگی از هشت تا ده سال اول تحقیقات با سخت‌افزار تحقیقاتی بود”. او و سایر محققان، از جمله فیلیپ استار (Philip Starr) در دانشگاه کالیفرنیا، سن فرانسیسکو، از رشته‌ای از دستگاه‌های نمونه اولیه جدید برای نقشه‌برداری از این اُسیلوپاتی‌ها و تنظیم آنها استفاده کردند.

به عنوان مثال، هنگامی که شدت نوسان بتا پس از مصرف دارو کاهش می‌یابد، aDBS به طور خودکار تحریک را کاهش می‌دهد و توان بتا را در محدوده سالم نگه می‌دارد. همانطور که اثر دارو از بین می‌رود، برعکس عمل می‌کند. در سال ۲۰۱۹، برونته-استوارت یکی از الگوریتم‌هایی را توسعه داد که اساس aDBS را تشکیل می‌دهد. هنگامی که او آن را روی ۱۳ نفر مبتلا به پارکینسون آزمایش کرد، حرکات کند و متوقف شده (برادی‌کینزیا یا bradykinesia) که با این بیماری مرتبط است، بهبود یافت. همچنین در مطالعه‌ای در سال گذشته به کاهش ناتوانی در برداشتن قدم‌ها (freezing of gait) نیز کمک کرد. در یک مطالعه جداگانه، استار دریافت که aDBS مدت زمان آزاردهنده‌ترین اختلالات حرکتی داوطلبان را کوتاه می‌کند، اما بدون تشدید عوارض جانبی.

مطالعات دیگر نشان داده‌اند که aDBS مشکلات گفتاری مانند لکنت زبان را که یکی دیگر از عوارض جانبی احتمالی DBS مداوم بود، کاهش می‌دهد. بِودل می‌گوید: “این فقط فعالیت غیرطبیعی مغز را سرکوب می‌کند”، بدون سرکوب گفتار طبیعی.

از سال ۲۰۱۳، آزمایش‌های کوچک مانند اینها اثرات را در حدود ۴۰۰ نفر نشان داده‌اند. رابرت رایک (Robert Raike)، مدیر تحقیقات و فناوری نوومودولاسیون در Medtronic تخمین می‌زند که آنچه از دست رفته بود، راهی برای اعتبارسنجی این یافته‌ها در تنظیمات دنیای واقعی بود: در خانه‌ها و محل کار افراد در طول یک دوره طولانی. محققان به یک آزمایش بزرگ نیاز داشتند.

دستگاهی شخصی‌سازی‌شده

هر ایمپلنت DBS Medtronic که پس از سال ۲۰۲۰ تولید شده است، قابلیت تغییر به حالت تحریک تطبیقی را دارد. رایک می‌گوید: اگر افراد پس از سال ۲۰۲۰ در یک آزمایش بالینی ثبت‌نام می‌کردند، قابلیت‌های آزمایشی ایمپلنت آنها را می‌توان با به‌روزرسانی میان‌افزار، “یک بازگشایی نرم‌افزاری، مانند آیفون شما”، فعال کرد. این رویکرد، حجم زیادی از شرکت‌کنندگان بالقوه را در آزمایش باز کرد. و این قابلیت را می‌توان در پایان آزمایش غیرفعال کرد.

پس از دو ماه با DBS مداوم، برونته-استوارت دستگاه کرِهبایل را فعال کرد. لرزش او همچنان مهار شده بود. او به داروهای کمتری نیاز داشت.

سایر داوطلبان آزمایش نیز بهبودهای مشابهی را همراه با کاهش علائم مرتبط با تحریک مداوم گزارش کرده‌اند. اگرچه برونته-استوارت مجاز به بحث در مورد نتایج نیست، زیرا هنوز منتظر انتشار هستند، اما به داده‌های ارائه شده در کنفرانس ۲۰۲۴ اشاره می‌کند. از ۴۵ داوطلب در این آزمایش که می‌توانستند به DBS مداوم بازگردند یا عملکرد تطبیقی جدید را برای پیگیری طولانی‌مدت بیشتر حفظ کنند، ۴۴ نفر تصمیم گرفتند که روی aDBS باقی بمانند، از جمله کرِهبایل. او می‌گوید: “من بیش از ۳۰ ثانیه در مورد بازگشت به حالت قبل فکر نمی‌کردم. احساس خوبی داشتم و خیلی به دلیل آن اهمیت نمی‌دادم.”

بِودل روند مشابهی را در بین شرکت‌کنندگان خود مشاهده کرد. او می‌گوید: “این راز نیست که نتایج مثبت بود. اکنون بیماران از سراسر کشور به مرکز ما مراجعه می‌کنند و می‌گویند که می‌خواهند aDBS داشته باشند.”

از زمانی که سیستم جدید در اوایل امسال تایید شد، این به‌روزرسانی برای هر کسی که یکی از دستگاه‌های پس از سال ۲۰۲۰ را دارد، در دسترس است. فراتر از تسکین ساده علائم، این کاربران ممکن است اثرات مفیدی را ببینند که فراتر از کنترل علائم حرکتی است.

به عنوان مثال، بیماری پارکینسون به طور فاحشی با خواب تداخل دارد و با از بین رفتن اثر دارو در شب، مشکلاتی از بی‌خوابی تا توهم ایجاد می‌شود. کمبود خواب به نوبه خود، علائم را بدتر می‌کند. بِودل می‌گوید: “این یک چرخه معیوب است.”

aDBS می‌تواند با تنظیم خودکار تغییرات ناشی از خواب در نوسانات بتا، اختلالات خواب را کاهش دهد.

و خواب بهتر ممکن است به نوبه خود از مغز محافظت کند. دنیسون می‌گوید: اگر این اتفاق بیفتد، aDBS می‌تواند نور جدیدی بر فرضیه جذاب اما بحث‌برانگیز مبنی بر اینکه DBS در صورت کاشت زودتر در پیشرفت بیماری پارکینسون از مغز محافظت می‌کند، بیفکند.

فراتر از پارکینسون

فقط افراد مبتلا به پارکینسون نیستند که ممکن است از این درمان جدید بهره‌مند شوند. کمی بیش از یک چهارم از حدود ۲۳۰۰۰۰ نفری که از ایمپلنت DBS استفاده می‌کنند، از آن برای کنترل سایر بیماری‌ها از جمله دیستونی – یک اختلال حرکتی که باعث انقباض عضلات می‌شود – لرزش ضروری و OCD استفاده می‌کنند.

محققان در حال تلاش برای شناسایی اُسیلوپاتی‌های مرتبط هستند تا بتوانند aDBS را به این گروه‌ها و کسانی که بیماری‌های آنها هنوز برای هیچ نوع DBS تایید نشده است، از جمله سندرم تورِت، گسترش دهند. بِودل در حال بررسی اُسیلوپاتی‌هایی است که قبل از شروع لرزش رخ می‌دهد. مایکل اوکون (Michael Okun)، متخصص مغز و اعصاب دانشگاه فلوریدا در گینزویل، نوساناتی را شناسایی کرده است که می‌توان آنها را برای کاهش تیک‌ها در سندرم تورِت از بین برد.

استار می‌گوید: اگرچه شواهد برای اختلالات روانی هنوز به همان اندازه قوی نیست، “آنها ممکن است اُسیلوپاتی‌هایی داشته باشند که می‌توانند اهداف DBS باشند.” دیمین دنیس (Damiaan Denys)، روانپزشک دانشگاه آمستردام می‌گوید که OCD به خصوص امیدوارکننده است. او و گروهش در مطالعه‌ای که به زودی منتشر می‌شود، ارتباط روشنی بین وسواس‌ها و امضاهای مغزی خاص یافته‌اند. او می‌گوید: “ما نزدیک به یافتن برخی از این ردپاهای عصبی هستیم.”

aDBS همچنین امیدهایی را برای افسردگی مقاوم به درمان ایجاد کرده است که بازار بسیار بزرگتری نسبت به بیماری پارکینسون خواهد بود. اگرچه DBS برای این بیماری در هیچ کجای جهان تایید نشده است، اما چند صد نفر ایمپلنت‌های آزمایشی داشته‌اند.

هلن مایبرگ (Helen Mayberg)، متخصص مغز و اعصاب دانشکده پزشکی ایکان در بیمارستان مونت سینای در شهر نیویورک، دو مورد از بزرگ‌ترین آزمایش‌ها را برای افسردگی تا کنون انجام داده است. هر دو آزمایش نتوانستند به نقطه پایانی اولیه خود برسند. مایبرگ یکی از رادیوهای مغزی نمونه اولیه اولیه Medtronic را برای بررسی نقش بالقوه نوسانات در افسردگی دریافت کرد. این بیماری پیچیده است. مانند پارکینسون، علائم زیادی دارد، اما بر خلاف پارکینسون، هیچ نوسانات غیرطبیعی خاصی با آن مرتبط نبوده است. آلیک ویج (Alik Widge)، روانپزشک و مهندس زیست پزشکی دانشگاه مینه‌سوتا می‌گوید: “اگر ده نفر مبتلا به افسردگی را گرد هم آورید، اُسیلوپاتی یکسانی را مشاهده نمی‌کنید.”

اما مایبرگ ممکن است در حال تمرکز بر سیگنالی باشد که با بهبود افراد مرتبط است: این الگوی نوسان مغزی با کاهش علائم ظاهر می‌شود. یک ماه پس از ناپدید شدن سیگنال مغزی در یکی از شرکت‌کنندگان مبتلا به افسردگی، عود کردند.

این کار در مراحل اولیه خود قرار دارد، اما مایبرگ فکر می‌کند که قابلیت‌های حسگری دستگاه‌های مدرن ممکن است روزی یک چراغ هشداردهنده “بررسی موتور” برای عود احتمالی ارائه دهند.

پیچیده‌تر کردن مسئله؟

با پیشرفت سیستم‌های DBS توسط Medtronic و سایر شرکت‌ها، تعداد الکترودها و پیچیدگی آنها به سرعت افزایش یافته است. برخی از محققان، از جمله دنیسون و برونته-استوارت، می‌گویند که مرز بین DBS و رابط‌های مغز و رایانه در حال محو شدن است.

پیچیدگی بیشتر، فشار را بر پزشکان مسئول مدیریت تنظیمات پیچیده دستگاه افزایش می‌دهد. اوکون می‌پرسد: “چه کسی قرار است اینها را برنامه‌ریزی کند؟” او نگران است که گسترش دستگاه‌های هوشمندتر، به طور متناقض، به دلیل تقاضای بسیار زیاد برای زمان پزشکان، آنها را برای مردم در دسترس‌تر نکند.

Medtronic در حال کار بر روی برنامه‌ریزی خودکارتر برای صرفه‌جویی در زمان است: یک فناوری جدید که امسال تایید شده است، فرآیندی را که پزشک دستگاه را برنامه‌ریزی می‌کند، ساده می‌کند. هوش مصنوعی ممکن است تنظیمات را بیشتر اصلاح کند؛ سازمان غذا و داروی آمریکا در حال توسعه استانداردهای جدید برای اتوماسیون است. با این حال، هرگونه پیشرفت بیشتر به مطالعات بزرگ‌تر مانند ADAPT-PD و مطالعات کوچک‌تر که منجر به آن شد، نیاز دارد. اینها ارزان نیستند. اوکون می‌گوید: “هر بیمار می‌تواند یک میلیون دلار یا بیشتر هزینه داشته باشد.” اما آینده منبع اصلی تامین مالی DBS در هاله‌ای از ابهام است. حتی قبل از اینکه دولت جدید ایالات متحده شروع به کاهش بودجه تحقیقات پزشکی کند، سال گذشته کنگره ۴۰ درصد از بودجه ابتکار BRAIN، شتاب‌دهنده نوآوری در زمینه فناوری عصبی موسسه ملی سلامت ایالات متحده که از تحقیقات DBS حمایت کرده است، را کاهش داد. برونته-استوارت می‌گوید: “من فکر می‌کنم همه ما نگران این هستیم که بودجه برای توسعه این نوع مطالعات از کجا تامین خواهد شد”، اگرچه حتی در حال حاضر، سایر کشورها این کمبود را جبران می‌کنند.

در همین حال، انتظار می‌رود تعداد افراد مبتلا به پارکینسون تا سال ۲۰۵۰ در سطح جهان تقریباً دو برابر شود: به ۲۵ میلیون نفر.

برای پاسخگویی به این نیاز، هدف این است که این فرآیند به همان اندازه که برای کرِهبایل قابل دسترسی بود، باشد. او می‌گوید: “من فرصت داشتم که از این روش استفاده کنم، پس چرا این کار را نکنم؟”

(این مقاله با مجوز بازنشر شده و برای اولین بار در تاریخ ۱۵ جولای ۲۰۲۵ منتشر شد.)

منبع