Ett skonsammare sätt att få igång hjärnan

Att elektriskt chockera hjärnan är ofta den enda utvägen för människor som lider av svår depression som inte går att behandla. Medan vanliga antidepressiva medel har liten effekt på dessa patienter, kan elektrokonvulsiv terapi (ECT) ibland sätta igång hjärnan och lyfta människor ur depression, åtminstone för ett tag. Men ECT kan också ge några allvarliga biverkningar, inklusive anfall och minnesförlust.

Djupt påverkad: Patienter med svår depression kan finna lindring med hjälp av en trådbunden hjälm (ovan). Ett magnetfält som genereras av hjälmen inducerar ofarligt elektriska strömmar djupt i hjärnan, vilket ger underaktiva neuroner en välbehövlig tjuvstart.

Nu undersöker forskare ett skonsammare tillvägagångssätt för att elektriskt stimulera hjärnan. Tekniken, som kallas transkraniell magnetisk stimulering (TMS), använder ett externt magnetfält för att skapa elektriska strömmar i hjärnan. Fram till nyligen har forskare som experimenterat med TMS bara kunnat stimulera ytliga hjärnregioner. Nu ringde ett företag i Israel Brainsway har utvecklat en TMS-metod som når djupare in i hjärnan, för att stimulera områden associerade med depression och andra neurologiska störningar. Om den lyckas kan behandlingen ge ett nytt alternativ för två tredjedelar av patienter med allvarlig depression som inte svarar på antidepressiva medel.

Brainsways teknologi bygger på traditionella TMS-metoder, som innebär att en elektromagnetisk spole placeras nära en patients hårbotten. En extern strömkälla genererar en elektrisk ström, som flyter genom spolen, som i sin tur skapar ett kraftfullt magnetfält som går genom skallen, in i hjärnan. Väl i hjärnan genererar dessa elektromagnetiska vågor elektrisk ström, stimulerar närliggande neuroner, som sedan aktiverar relaterade nätverk, vilket potentiellt stärker förbindelserna i hjärnan.

En stor begränsning i TMS-forskning har dock att göra med själva naturen hos magnetiska fält: elektromagnetiska vågor avtar snabbt efter en kort sträcka. Denna begränsning har till stor del begränsat TMS:s räckvidd till hjärnområden en centimeter under skallen. För att nå djupare regioner skulle forskare behöva öka intensiteten på den elektriska ström som flyter genom spolen, vilket kan framkalla smärtsamma biverkningar som kramper och vävnadsskador.

Istället, Abraham tång , en av två uppfinnare av Brainsways djupa TMS-tillvägagångssätt, och hans kollegor designade en ny spolkonfiguration som kan excitera neuroner på ett djup av fyra centimeter, med samma strömstyrka som används i standard TMS-spolar. Istället för att en enda spole genererar ett enda magnetfält genom hjärnan, har Zangen utrustat en hjälm med ett antal små spolar som var och en producerar ett separat magnetfält. När forskare kör en standardström genom hjälmen, producerar spolarna, som är anslutna i en serie, flera fält som adderas, vilket genererar ett mycket starkare magnetfält som går djupare in i hjärnan innan de tappar av.

Zangen och hans team har testat hjälmen på en grupp på 50 personer med svår depression, som alla inte visade någon förbättring efter att ha tagit antidepressiva läkemedel. Under den dubbelblinda kliniska prövningen genomgick hälften av patienterna djup TMS-behandling vid elektriska intensiteter jämförbara med standard TMS under fem dagar i veckan under fyra veckor, medan den andra hälften genomgick liknande behandlingar vid lägre intensiteter. Varje behandling varade i cirka 20 minuter, under vilken patienterna bar hjälmen medan forskare regelbundet gav två sekunder långa elektriska pulser. Efter experimentet rapporterade 50 procent av patienterna som fick den högre intensitetsversionen signifikanta förbättringar av sömn, aptit och allmänt humör, medan ingen av de andra gjorde det. De flesta patienter i gruppen med högre intensitet presterade också bättre på ett kognitivt standardtest som utvärderade depression.

Vi observerade förbättrat humör och optimism, säger Zangen. Till exempel kunde människor som tidigare bara var hemma och inte gjorde någonting gå tillbaka till jobbet.

Brainsway söker för närvarande godkännande i Europa och USA för djup TMS som ett terapeutiskt verktyg för depression och andra hjärnrelaterade sjukdomar. Zangen räknar med att tekniken kommer att godkännas i Europa inom de närmaste månaderna. Innan det får FDA-godkännande måste företaget testa tekniken på en mycket bredare befolkning. Zangens team mobiliserar nu kliniska prövningar i ett antal medicinska centra i USA, inklusive Johns Hopkins University och Harvard Medical School.

Samtidigt designar Brainsway olika spolar för att hantera hjärnregioner som är förknippade med andra tillstånd, såsom posttraumatisk stressyndrom, autism och drogberoende. Zangen säger att förutom att stimulera underaktiva områden i hjärnan som de som är förknippade med depression, kan djup TMS användas för att hämma hjärnregioner som kan vara onormalt överaktiva, till exempel under missbruk.

Tanken är att man vill minska en viss anslutning som etablerades under missbruk, och faktiskt försvaga vissa synapser i hjärnans belöningssystem, säger Zangen. Om du använder lägre frekvensstimulering kan du faktiskt hämma överaktiva neuroner och minska anslutningen på lång sikt.

Alvaro Pascual-Leone , direktör för Centrum för icke-invasiv hjärnstimulering vid Beth Israel Deaconess Medical Center, säger att även om djup TMS kan ha gynnsamma effekter på depression, kanske det inte fungerar för alla patienter, och forskare måste hitta ett sätt att skräddarsy tekniken till varje individ.

Det är fortfarande oklart hur man gör TMS optimalt antidepressivt för en individ, säger Pascual-Leone. I slutändan måste du individualisera interventionen. Men detta är det enda framgångsrika försöket att skapa en spole som kan nå djupt in i hjärnan, och det är spännande.

Dölj