這種大腦程序經常用於治療帕金森病
這聽起來像是來自Star Trek製造商的一些東西，但研究人員發現，對輕度阿爾茨海默病患者使用深度腦刺激可能會出現這種可能性。 而且，在藥物可用但療效有限的世界，繼續開發替代療法來治療和預防阿爾茨海默氏症至關重要。
什麼是深度腦刺激？
深部腦刺激（DBS）是一種將電極置於大腦內並編程以發出小電脈衝以刺激大腦活動的程序。
DBS已用於帕金森病患者數年，在減少震顫和肌肉收縮以及改善姿勢方面取得了相當大的成功。 目前正在研究治療抑鬱症和強迫症等其他疾病 。
電極如何置於大腦中？
簡短的回答：腦部手術。 為了使DBS成為可能，必須將電線插入大腦。 使用局部麻醉 ，神經外科醫生在患者的顱骨上鑽洞，並仔細地將電線穿入大腦的不同區域。 （局部麻醉，當病人醒著，但身體的一部分麻木時，可以使用，因為大腦本身不會感覺到任何疼痛。）
然後在全身麻醉下將起搏器樣機器植入人體胸部，最終每秒鐘可以嚮導線和大腦輸送130個微型電脈衝。 最初植入時，刺激器關閉; 手術幾天或幾週後，刺激器開啟並開始將電脈衝傳遞給大腦。
當用於治療阿爾茨海默氏病時，這些線通常連接到腦中的穹窿。 根據約翰霍普金斯醫學，“穹窿是一個大腦通路，有助於將信息帶到海馬 ，大腦中開始學習和記憶的部分，以及阿爾茨海默症最早症狀出現的地方。”
深層腦刺激如何工作？
關於它為什麼有效，有幾種理論，但還沒有結論性的答案。 在帕金森病中，它被認為是打斷並破壞大腦的錯誤射擊。
事實上，研究人員對DBS的理解非常有限，以至於當DBS被一個病態肥胖的男性進行測試以試圖控制其食慾時，意外地發現了將DBS用於阿爾茨海默病的可能性。 當他們用導線放置和電脈衝測試他時，他報告了一個生動的記憶。 當他們關閉衝動時，記憶消失了，當他們重新啟動刺激器時，記憶又回來了。 這導致了人們認識到，也許有一種方法可以刺激大腦和它所擁有的記憶。
它安全嗎？
DBS看起來相當安全。 儘管腦外科手術的想法聽起來非常危險，但專家認為，這一手術實際上並不像聽起來那樣具有侵入性。
腦部手術總是有風險的; 然而，全世界有超過10萬人患有帕金森氏病，他們接受了DBS治療，問題很少。 風險包括感染，設備故障，衝程，電池故障和電線移動。
深部腦刺激與阿爾茨海默病的研究
第一階段研究
2010年，“神經學年鑑”雜誌發表了一項研究，概述了在加拿大進行的一項I期臨床試驗，其中6人被診斷患有早期阿爾茨海默病。 他們每個人都有一個深入的大腦刺激器手術植入他們的大腦，並經歷了12個月的持續電刺激。
他們在6個月和12個月的認知功能測試表明有所改善，或者六名參與者中有三名的下降幅度低於預期。
此外，使用PET掃描來評估腦葡萄糖代謝，這是大腦分解糖用於腦燃料的能力，並且也可以是大腦中神經元活性水平的指標。 患有阿爾茨海默病的人通常會隨著時間的推移顯示葡萄糖代謝下降，但這六位研究參與者表現出在整個研究期間維持的增加。 有趣的是，大腦在阿爾茨海默病中分解糖的能力下降，導致一些研究人員稱阿爾茨海默氏症為“ 3型糖尿病” 。
第二階段研究
在通過約翰霍普金斯進行的II期研究中，42位45至85歲的患者參與了DBS以治療他們的阿爾茨海默病。 他們每個人都在2012年至2014年期間接受了DBS手術以進行植入手術。他們中的一半在2週後開啟了刺激器，其中一半在12個月後開啟。 這是一項雙盲研究，因為醫生和患者都不知道刺激器何時被激活。
本研究通過包括ADAS-Cog 13在內的多種測試對認知進行評估。腦部葡萄糖代謝也在不同腦區測量。
這項研究的結果很有趣，並不一定是預期的結果。 在植入刺激器6個月後，大腦葡萄糖代謝顯著增加，但是這些增益在12個月時不能維持。 此外，還注意到與年齡有關的差異。 那些65歲以上的參與者表現出認知功能和腦葡萄糖代謝的改善。 那些65歲以下的人在這兩方面都沒有顯示出明顯的改善。 研究人員推測，這種影響可能與阿爾茨海默病患者（ 早發性阿爾茨海默病 ）相比，晚發性阿爾茨海默病患者的年輕腦結構惡化有時更為嚴重。
DBS對大腦的影響總結
已經通過這些I期和II期臨床試驗研究了DBS對阿爾茨海默氏症的影響，但是關於它如何影響大腦的信息也已經從包括其他研究和治療帕金森病在內的其他環境中使用。 已發現以下效果：
改善整體認知：通過對多種神經心理測試的測量，對阿爾茨海默病患者的DBS進行研究，可以提高一些參與者的認知能力。 這些測試測量大腦功能的幾個方面，包括記憶， 定向 ，單詞識別等。
海馬體積增加：雖然海馬（與記憶相關的大腦的一部分） 萎縮伴隨衰老的存在並且在阿爾茨海默病中更顯著，但已發現DBS增加阿爾茨海默病患者的海馬體積。 記憶功能與海馬體積相關。
腦葡萄糖代謝增加：如上文所強調的，一些接受DBS的受試者在腦的多個區域表現出改善的葡萄糖代謝。
穹窿體和乳頭體的體積增加：大腦中的穹窿體和乳頭體（均與記憶功能有關）在DBS後與阿爾茨海默病患者相比體積增加。
更高的乙酰膽鹼水平： DBS在研究中也顯示可觸發乙酰膽鹼的釋放。 乙酰膽鹼有助於將信息從一個神經細胞傳遞到下一個神經細胞。
增加空間記憶：在對大鼠穹窿進行深度腦刺激後，他們在迷宮中行走的能力顯示出改善的空間記憶。 雖然動物研究並不總是轉移給人類，但它們經常為我們提供有關實驗程序的安全性和有效性的見解。
言語流利性降低：帕金森氏症患者多年來一直使用深部腦刺激，其結果顯著。 然而，一些研究發現，其中一些人的口頭流利度有所下降。 儘管許多帕金森患者認為這種風險值得大腦刺激為他們提供的益處。 它可能不那麼容易被認為是阿爾茨海默病患者的一個有價值的風險。
倫理考慮
雖然有多項研究在人類進行，但一些研究人員呼籲在繼續與人進行更多研究之前，在動物中使用DBS進一步擴大研究。 他們指出，雖然有DBS研究參與者經歷了一些認知改善，但也有一些人在深度腦刺激後在一些認知領域下降。
這些研究人員還強調，人們對腦深部刺激的工作方式缺乏了解; 因此，他們建議在向人們擴大臨床試驗之前獲取更多信息。
一句話來自
深度腦刺激作為帕金森病的適當治療方法已被廣泛接受; 然而，需要更多研究來辨別其在阿爾茨海默病中的益處。 DBS改善認知功能的潛力令人興奮，特別是當我們繼續努力尋找治療老年癡呆症的有效方法時。
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