Polscy inżynierowie wyruszają na odsiecz pacjentom neurologicznym

Najnowsze badania pozwalają pokładać duże nadzieje w stymulacji mózgu. Chociaż metoda ta obecnie stosowana jest w niewielkim zakresie, w najbliższych latach może stać się podstawą leczenia wielu uciążliwych chorób centralnego układu nerwowego. To wszystko dzięki polskiej firmie Neuro Device Group i uczonym z University of London.

Według European College of Neuropsychopharmacology (ENCP) choroby psychiczne są największym wyzwaniem zdrowotnym dla Europy w XXI wieku. Na zaburzenia neurologiczne każdego roku cierpi aż 165 mln Europejczyków, czyli 38% populacji naszego kontynentu. Chociaż wiedza na temat ludzkiego układu nerwowego w ostatnich czasach znacząco się rozwinęła, jego leczenie nadal stanowi duże wyzwanie.

tES
Możliwości leczenia zaburzeń ośrodkowego układu nerwowego prądem naukowcy badają już od dawna, konkretnie od początku XX wieku. Wtedy też wprowadzono terapię elektrowstrząsami. Chociaż w wielu przypadkach skuteczne, wykorzystywane w leczeniu ostrych zaburzeń psychicznych, niosły za sobą niezliczone skutki uboczne, co przyniosło im bardzo złą sławę. Były to stymulacje drgawkowe, w których wykorzystywano prąd o wysokim natężeniu (do 0,9 A).

O tym, że do terapii ośrodkowego układu nerwowego można wykorzystywać prąd także o niewielkim natężeniu (do 2 mA), naukowcy przekonali się dopiero w latach 60. Ubiegłego wieku. Udało im się uzyskać efekt niewielkiej polaryzacji tkanek mózgu, który przekłada się na zwiększenie lub zmniejszenie pobudliwości wybranych jego obszarów. Udowodnili oni też fakt zmian w zakresie funkcji ruchowych, sensorycznych oraz poznawczych na skutek stymulacji. Stało się to podstawą techniki tDCS (Transcranial direct current stimulation) – przezczaszkowej stymulacji prądem stałym. Później opracowano pokrewne metody – tACS (transcranial alternating current stimulation) czy tRNS (transcranial random noise stimulation), wykorzystujące prąd zmienny. Łącznie techniki te określane są mianem tES (transcranial electrical stimulation) – czyli przezczaszkowej stymulacji elektrycznej. Chwilę później pojawiła się nowa metoda stymulacji, TMS (transcranial magnetic stimulation) – przezczaszkowa stymulacja magnetyczna bazująca na wykorzystaniu silnego impulsu magnetycznego, który indukuje zmiany pola elektrycznego w tkankach, w efekcie przyczyniając się do powstania silnego efektu polaryzującego tkanki.

Efekty stymulacji tES oraz TMS są na ogół krótkotrwałe, lecz ich zastosowanie może wpłynąć na procesy neuroplastyczne zachodzące w mózgu, które są pożądanym zjawiskiem w terapii licznych zaburzeń neurologicznych, psychicznych i rozwojowych.

Neurostymulacja ma potencjał
Ostatnie wyniki badań potwierdzają, że stymulacja mózgu jest skuteczna i może być stosowana w terapii depresji, leczeniu bólu przewlekłego oraz do spowalniania procesu namnażania się komórek rakowych w mózgu. W tych zastosowaniach jest dopuszczona przez amerykańską Agencję Żywności i Leków (FDA).

Prowadzone są jednak intensywne prace nad rozszerzeniem tej metody i wykorzystaniem jej również w rehabilitacji neurologicznej, terapii zaburzeń pamięci, afazji, migreny, choroby Parkinsona, schizofrenii, alkoholizmu oraz autyzmu. Inżynierowie w Neuro Device deklarują, że dzięki stymulacji mózgu przynajmniej kilka z tych przypadków będziemy w stanie, jeśli nie wyleczyć, to chociaż znacząco złagodzić.

- Nauka nie ma jeszcze pełnej wiedzy, jakie mechanizmy kierują pracą mózgu. Jednak na przestrzeni ostatniej dekady dokonujemy znacznie więcej odkryć w zakresie tej dziedziny niż kiedykolwiek wcześniej, również w kontekście neuromodulacji. Mogę uchylić rąbka tajemnicy, że jesteśmy w trakcie intensywnych badań nad kolejnymi zastosowaniami stymulacji mózgu w terapii zaburzeń neurologicznych. Mam nadzieję, że w ciągu najbliższych miesięcy będziemy mogli pochwalić się kolejnym sukcesem. – deklaruje Paweł Soluch, CEO firmy Neuro Device, który nadzoruje prace nad rozwojem tES.

- Neurostymulacja może być używana w wielu obszarach w terapii osób cierpiących na zaburzenia neurologiczne, np. w leczeniu migreny, depresji czy chronicznego bólu. Może też pomagać w leczeniu udaru, a ludziom, którzy w wyniku uszkodzeń mózgu utracili pewne funkcje, np. mają problemy z mówieniem, może pomóc w ich odzyskaniu. Jednak musimy pamiętać, że neurostymulacja nie będzie sama w sobie cudowną terapią. Może być jej elementem, który w istotny sposób skraca powrót do zdrowia. – tłumaczy profesor Michael Banissy, światowej sławy neuropsycholog z University of London, który współpracuje z polskimi inżynierami przy badaniach nad neurostymulacją.

Nie tylko terapia
Ponieważ stymulacja mózgu wpływa na jego plastyczność, jesteśmy w stanie zaobserwować także inne pozytywne efekty tego typu terapii. W badaniach behawioralnych wykazano np. jej pozytywny wpływ na procesy uwagi i pamięci zarówno u osób zdrowych, jak i u pacjentów z uszkodzeniami mózgu. Niektórzy naukowcy wspominają też o możliwościach wpływania na styl zachowania, a także na funkcje motoryczne. Zaobserwowano np. że stymulacja przezczaszkowa w trakcie uczenia się sekwencji ruchu pozwala przyspieszyć wykonywanie tego ruchu. Dlatego też aktywizacja kory motorycznej jest coraz powszechniej brana pod uwagę w kontekście neurorehabilitacji poudarowej.

Mózg jest bardzo plastyczną substancją, podatną na różnorodne bodźce, właśnie takie jak impulsy elektryczne. Oznacza to, że nawet niewielkie dawki prądu, umiejętnie aplikowane w regularnych odstępach, mogą znacząco wpłynąć na jego funkcje. I chociaż dzisiaj jest trochę za wcześnie, żeby nazywać elektrostymulację przyszłością neurologii, z pewnością w najbliższych latach będzie z powodzeniem coraz powszechniej stosowana. Między innymi dzięki Polakom.