Παραδοσιακά, οι επιστήμονες μελετούν τον τρόπο με τον οποίο ο εγκέφαλος ελέγχει την κίνηση ζητώντας από ασθενείς να εκτελούν δομημένες εργασίες σε εργαστηριακό περιβάλλον, ενώ συνδέονται με πολλαπλούς αισθητήρες. Αν και αυτά τα πειράματα έχουν προσφέρει πολύτιμες πληροφορίες, δεν αντικατοπτρίζουν πλήρως τον τρόπο λειτουργίας του εγκεφάλου κατά τη διάρκεια καθημερινών δραστηριοτήτων, όπως το περπάτημα στην κουζίνα ή μια βόλτα στο πάρκο. Για τα άτομα με νόσο του Πάρκινσον, αυτό το χάσμα μεταξύ εργαστηρίου και πραγματικής ζωής έχει περιορίσει τις προσπάθειες βελτίωσης των συμπτωμάτων βάδισης εκτός κλινικής.
Μεταφέροντας το εργαστήριο στο σπίτι
Ερευνητές από το Πανεπιστήμιο της Καλιφόρνια στο Σαν Φρανσίσκο (UCSF) πραγματοποίησαν μια σημαντική πρόοδο, φέρνοντας την παρακολούθηση της εγκεφαλικής δραστηριότητας στο σπίτι. Σε μια νέα μελέτη που δημοσιεύτηκε στο Science Advances, η ομάδα έδειξε ότι οι πλήρως εμφυτευμένες συσκευές εγκεφαλικής καταγραφής μπορούν να προσδιορίσουν με αξιοπιστία αν ένα άτομο περπατά ή όχι κατά τη διάρκεια της φυσικής καθημερινής δραστηριότητας.
Συλλογή δεδομένων στον πραγματικό κόσμο
Οι ερευνητές ανέλυσαν περισσότερες από 80 ώρες μη επιβλεπόμενης καθημερινής δραστηριότητας από συμμετέχοντες που φορούσαν αισθητήρες και είχαν εμφυτευμένες συσκευές βαθιάς εγκεφαλικής διέγερσης (DBS). Με την αντιστοίχιση των εγκεφαλικών σημάτων με τις κινητικές καταστάσεις, τα μοτίβα νευρωνικής δραστηριότητας που συνδέονται με το περπάτημα έγιναν σαφή. Αυτά τα εξατομικευμένα νευρωνικά “αποτυπώματα” επέτρεψαν στη συσκευή DBS να ταξινομήσει τις κινητικές καταστάσεις σε πραγματικό χρόνο, ακόμα και κατά τη διάρκεια φυσικών δραστηριοτήτων στο σπίτι.
Η δήλωση της επικεφαλής ερευνήτριας
«Αυτή είναι η πρώτη επίδειξη ότι μια πλήρως εμφυτευμένη συσκευή μπορεί να ανιχνεύσει συγκεκριμένες καταστάσεις κίνησης σε ανθρώπους κατά τη διάρκεια πραγματικής δραστηριότητας», δήλωσε η Dr. Ντόρις Γουάνγκ, MD, PhD, νευροχειρουργός στο UCSF. «Τα ευρήματά μας δείχνουν ότι είναι δυνατό να εντοπιστούν σημαντικά νευρωνικά σήματα εκτός εργαστηρίου, ανοίγοντας το δρόμο για πιο εξατομικευμένες θεραπείες νευροδιαμόρφωσης.»
Προβλήματα βάδισης στη νόσο του Πάρκινσον
Η διαταραχή της βάδισης είναι από τα πιο εξουθενωτικά συμπτώματα της νόσου του Πάρκινσον. Οι ασθενείς συχνά εμφανίζουν σύντομα, συρτά βήματα, δυσκολία έναρξης κίνησης και αστάθεια κατά τη στροφή. Αυτά αυξάνουν τον κίνδυνο πτώσεων και περιορίζουν την ανεξαρτησία. Η τρέχουσα θεραπεία DBS παρέχει συνεχή διέγερση, αλλά τα συμπτώματα βάδισης συχνά διαφέρουν καθ’ όλη τη διάρκεια της ημέρας και δεν ανταποκρίνονται πάντα στις ρυθμίσεις που αντιμετωπίζουν τρόμο, βραδύτητα ή δυσκαμψία.
Η μελέτη σκοπιμότητας
Στη μελέτη, τέσσερις συμμετέχοντες εμφυτεύθηκαν με ένα αμφίδρομο σύστημα DBS που κατέγραφε νευρωνική δραστηριότητα από περιοχές του εγκεφάλου που σχετίζονται με την κίνηση, όπως ο κινητικός φλοιός και η ωχρά σφαίρα. Παράλληλα, φορετοί αισθητήρες κατέγραφαν τις κινητικές δραστηριότητες. Η ανάλυση έδειξε ότι το περπάτημα μπορούσε να διακριθεί από άλλες καταστάσεις μόνο από τα εγκεφαλικά σήματα, με μοτίβα που διέφεραν μεταξύ των συμμετεχόντων.
Εξατομικευμένοι νευρωνικοί βιοδείκτες
Η ομάδα αναγνώρισε εξατομικευμένους νευρωνικούς βιοδείκτες που σχετίζονται με το βάδισμα και απέδειξε ότι αυτά τα σήματα μπορούν να χρησιμοποιηθούν για ταξινόμηση της κινητικής κατάστασης σε πραγματικό χρόνο μέσα από την εμφυτευμένη συσκευή. Αυτό ανοίγει τον δρόμο για μελλοντικά προσαρμοστικά συστήματα DBS, τα οποία θα προσαρμόζουν τη διέγερση ανάλογα με τη δραστηριότητα του ασθενούς.
Προοπτικές και περιορισμοί
Οι ερευνητές επισημαίνουν ότι η μελέτη ήταν περιορισμένη σε μέγεθος και σχεδιάστηκε για να δείξει τη σκοπιμότητα της προσέγγισης, όχι την πλήρη κλινική αποτελεσματικότητα. Απαιτούνται μεγαλύτερες δοκιμές για να αξιολογηθεί αν η ανίχνευση της κατάστασης βάδισης μπορεί να βελτιώσει τα κλινικά αποτελέσματα. Η ομάδα προγραμματίζει μελλοντικές μελέτες για να αξιολογήσει αν η διέγερση που προσαρμόζεται δυναμικά στο περπάτημα μπορεί να βελτιώσει την κινητικότητα και την ποιότητα ζωής των ασθενών.
Η νέα μελέτη δείχνει ότι η παρακολούθηση της εγκεφαλικής δραστηριότητας σε πραγματικές συνθήκες μπορεί να προσφέρει κρίσιμες πληροφορίες για την κίνηση σε ασθενείς με νόσο του Πάρκινσον. Η χρήση εμφυτευμένων συσκευών DBS για την ανίχνευση και παρακολούθηση του βάδισης ανοίγει το δρόμο για εξατομικευμένες, δυναμικές θεραπείες που μπορούν να προσαρμόζονται στις καθημερινές ανάγκες του ασθενούς, βελτιώνοντας την ασφάλεια, την κινητικότητα και την ποιότητα ζωής.
Βρείτε μας στο Google News. Πατήστε εδώ!