Stimularea profundă a creierului care vizează talamusul îmbunătățește cogniția la pacienții cu leziuni cerebrale

Într-un studiu recent publicat în revistă Medicina naturistaCercetătorii au evaluat eficacitatea și siguranța stimulării cerebrale profunde (DBS) în nucleele talamice laterale centrale (CL) și tractul tegmental medial dorsal (CL/DTTm) aferente persoanelor cu leziuni cerebrale traumatice moderate până la severe (msTBI).

Studiile sugerează că deficitele în funcția executivă și viteza de procesare a informațiilor în rândul pacienților cu MSTS afectează calitatea vieții și restabilirea socială, nucleii talamici CL fiind nodul critic. În prezent, nu există un tratament eficient pentru aceste anomalii, „teoria circuitelor medii” citând hipoactivitatea CL ca factor contributiv.

Starea: Stimularea creierului profund talamic în leziuni cerebrale traumatice: o fază I, studiu de fezabilitate randomizat. Credit imagine: Cypro/Shutterstock

Despre studiu

În studiul actual de fezabilitate randomizat de fază 1, cercetătorii au evaluat eficacitatea și siguranța CL DBI în rândul oamenilor cu dizabilități cronice asociate cu leziuni cerebrale traumatice, care afectează funcționarea zilnică și capacitatea de angajare.

Scopul studiului a fost acela de a folosi electrozi DBS talamici pentru a crea un tratament pentru tulburările cognitive persistente la pacienții cu msTBI. Diviziunea laterală a nucleului lateral central al talamusului și mănunchiul său de fibre DTTm au fost alese ca ținte de stimulare. Ei au efectuat modelare biofizică pentru a orienta electrozii virtuali de stimulare a creierului în pachetul CL/DTTm pentru fiecare individ, în funcție de amplitudinile și locația stimulării. Cercetătorii au investigat siguranța și eficacitatea DBS talamic în tratarea deficiențelor cognitive.

Studiul a inclus persoane cu msTBI [Glasgow Coma Scale (GCS) scores of 3 to 12]și dizabilitate funcțională și deficiență cognitivă (scoruri GOS-E de la 5 la 7). Echipa a primit 419 cereri pentru studiu și a evaluat 15 persoane pentru eligibilitate. Șase persoane au fost înscrise și alocate aleatoriu din august 2018 până în mai 2021. Echipa a exclus nouă persoane neeligibile, lăsând șase persoane, patru bărbați și două femei cu antecedente de leziuni cerebrale traumatice, pentru analiză.

Cercetătorii au repartizat aleatoriu participanții la oricare dintre cele trei condiții inițiale care durează 30 de zile, 44 de zile sau 58 de zile după operație. Participanții au fost dublu-orb după o fază de titrare, o perioadă de tratament deschis de 90 de zile și termeni de continuare sau de retragere de 21 de zile pentru a minimiza influența părtinirii participanților și a examinatorului asupra evaluării rezultatului final. Rezultatul principal de eficacitate a fost o creștere a controlului executiv, măsurată prin viteza de procesare și o reducere de cel puțin 10% a timpului necesar pentru a finaliza testul Trail Making-Partea B (TMT-B) de la momentul inițial (preoperator) până la încheierea perioada de tratament de 2 ani.trei luni.

Cercetătorii au efectuat interviuri semi-structurate și au efectuat o analiză post-hoc pentru a examina consistența implantărilor de electrozi în structura CL/DTTm umană. Ei au construit o conductă personalizată de procesare a datelor și au identificat neuronii CL și pachetul de fibre DTTm ca structuri cheie pentru activarea DBS pentru a traduce rezultatele preclinice. A fost creat un atlas sintetic pentru a coordona pozițiile electrozilor între cinci indivizi folosind imagistica prin rezonanță magnetică (IRM) cu substanță albă, segmentarea talamică automată, DTI și modelarea biofizică a câmpurilor electrice aplicate. Cercetătorii au evaluat răspunsurile evocate de EEG pentru a evalua consistența efectelor fiziologice între indivizi și au comparat constatările lor cu cele ale a două subgrupuri de pacienți cu MSTBI.

rezultate

Toți cei șase indivizi au avut derivații DBS bilaterale fără incidente. Noile proceduri imagistice și de segmentare talamică și modele de estimare biofizică au permis localizarea precisă a nucleelor ​​laterale centrale ale participanților și a fibrelor DTTm. Cinci pacienți au finalizat toate evaluările rezultatelor și au atins obiectivul principal (pragul de îmbunătățire de 10% de la momentul inițial până la sfârșitul fazei de tratament în TMT-B; îmbunătățire mediană, 32%).

Doi subiecți au atins criteriile de îmbunătățire, doi au rămas stabili și unul a îndeplinit criteriul de scădere pentru obiectivul final secundar, modificarea oboselii TBIQoL. Patru participanți la studiu (în medie 33%) au arătat o îmbunătățire de peste 10%. Toți cei cinci subiecți au prezentat scoruri TMT-A mai bune pentru viteza de căutare vizuală, care poate fi legată de funcțiile frontale toracice și viteza de procesare a datelor. Testul Ruff 2&7, care măsoară atenția selectivă în situații cronometrate, a scos la iveală câștiguri semnificative în rândul celor patru persoane care au finalizat testul.

Două persoane au avansat la nivelul intermediar superior al categoriei inferioare de handicap GOS-E. Condițiile funcționale ale celorlalți trei indivizi au rămas constante. Echipa a evaluat scorurile TMT-B pe parcursul a două perioade (după intervenție chirurgicală și la inițierea tratamentului), precedate de expunerea la stimularea profundă a creierului. Trei dintre cei cinci indivizi au participat voluntar la faza de retragere aleatorie oarbă. Doar un subiect repartizat aleatoriu la condiția OFF a arătat o reducere de 34% a scorurilor TMT-B, sugerând efecte de retragere.

În ciuda diferențelor de atrofie, studiul a detectat metode similare de direcționare pentru a detecta fluxul de fibre de la aripa laterală a CL la DTTm între subiecți. Cursul în timp și localizarea spațială a emisferelor P4 în creierul anterior au fost comparabile, sugerând că P4 a primit stimulare terapeutică în ambele emisfere.

În general, rezultatele studiului au demonstrat că stimularea creierului profund (DBS) folosind CL/DTTm poate îmbunătăți controlul executiv la pacienții cu msTBI pe toată perioada de recuperare cronică. Rezultatele au indicat că stimularea cerebrală profundă (DBS) a îmbunătățit funcția executivă folosind evaluări primare și funcționale și măsuri secundare care abordează oboseala, sănătatea psihologică și funcționarea globală. Tehnica de direcționare utilizată în studiu a implicat gruparea densă a cablurilor de electrozi activi în talamusul artificial al atlasului. Cu toate acestea, unii subiecți au avut efecte senzoriale tranzitorii și alte efecte adverse.