A svájci Genfi Egyetem kutatói képesek voltak kimutatni, hogy az EEG lehetővé teszi az agy mély területein végzett tevékenység pontos vizsgálatát. A működés és a megfelelő kezelések megértésének módja nyitott.

módot

Az agy legmélyebb részén található subkortikális területek rejtély maradnak. A tudósok ismerik döntő szerepüket a motoros, érzelmi és asszociatív tevékenységben, miközben figyelmen kívül hagyják működésüket.

Számos súlyos betegség kapcsolódik közvetlenül ezekhez a területekhez, mint például a Parkinson-kór, a Tourette-szindróma vagy a rögeszmés-kényszeres rendellenesség (OCD). Manapság a subkortikális területek aktivitásának szabályozására és mérésére szolgáló meglévő kezelések nagyon invazívak, és néha anélkül is működnek, hogy valóban tudnák, hogyan.

A Genfi Egyetem (UNIGE) és a Kölni Egyetem (Németország) kutatói arra voltak kíváncsiak, hogy egy nem invazív külső módszer, az elektroencefalogram (EEG) matematikai algoritmusokkal együtt mérné-e ezt az agytevékenységet kívülről.

Először mutatták meg, hogy ez a megközelítési technika ugyanolyan hatékony, mint az elektródák beültetése az agyba. Ezek az eredmények, amelyeket a Nature Communications folyóiratban publikáltak, utat nyitnak az új precíziós klinikai alkalmazások előtt.

Mély agyterületek

Az agy legmélyebb részén található subkortikális területeket nagyon nehéz tanulmányozni és kezelni. Ma már tudjuk, hogy ezek a területek, köztük a thalamus és a nucleus accumbens, egymással és a kéreggel kommunikálnak a motoros, érzelmi és asszociatív aktivitás (magasabb gondolkodás) szabályozására, elektromos rezgések útján.

"A kommunikáció diszfunkciója nagyon súlyos betegségeket okoz az emberben, mint például a Gilles Tourette-szindróma és az OCD, amelyek általában serdülőkorban kezdődnek, amikor az agy befejezi fejlődését, vagy a Parkinson-kór" - magyarázza Christoph Michel, az Alapvető Idegtudományi Tanszék professzora az UNIGE Orvostudományi Karának nyilatkozata.

Ezeknek a betegségeknek a jelenlegi, rendkívül invazív kezelése az agy szívében lévő elektródák beültetésén keresztül végzett mély agyi stimuláción alapul, amelyet külső forrás villamosan stimulál.

"Ezt a technikát Parkinson-kórra tesztelték, de sajnos nem működik olyan jól OCD és Tourette-szindróma esetén" - teszi hozzá Martin Seeber, az UNIGE Orvostudományi Egyetem Alapvető Idegtudományi Tanszékének kutatója és a tanulmány első szerzője.

Nem invazív elemzés

A meglévő kezelések javításához meg kell érteni ezen subkortikális területek működését és kommunikációs módját. Ezek a betegségek azonban csak az embereket érintik, és csak emberi betegeknél vizsgálhatók. Az elektróda beültetése nagyon invazív, ezért új módszerre van szükség a vizsgált alanyok számának növelése érdekében.

"Természetesen az elektroencefalogramra (EEG) gondolunk, amely az agy elektromos aktivitását a fejbőrre helyezett 256 elektródon keresztül rögzíti" - folytatja Christoph Michel. De valóban meg lehet-e mérni a mély agyi aktivitást a koponyán kívülről?

A Kölni Egyetem idegsebészének, Veerle Visser-Vanderwalle professzornak a csapatával folytatott együttműködésüknek köszönhetően az UNIGE kutatói meg tudták mérni és rögzíteni négy OCD vagy Gilles de la Tourette szindrómás szubkortikális terület elektromos aktivitását, hogy már elektródákat telepítettek.

Ezzel párhuzamosan ugyanazokat a betegeket EEG-vel látták el, és ugyanezen területek aktivitását a felszínről mérték. "Az általunk kifejlesztett matematikai algoritmusoknak köszönhetően tudjuk, hogyan kell pontosan értelmezni az EEG által szolgáltatott adatokat, és megmondani, honnan származik az agytevékenység" - mondja Martin Seeber. Ítélet: az eredmények tökéletesen korrelálnak egymással. "Ugyanazon eredmények elérésével, mint az implantátumok, az új precíziós kezelések nyitva állnak".

«Most, hogy tudjuk, hogy az EEG lehetővé teszi a subkortikális területek pontos tanulmányozását, megpróbáljuk megérteni, hogyan kommunikálnak egymással és a kéreggel, azon gondolatokban, hogy megtaláljuk az olyan betegségek okait, mint a Gilles de la Tourette-szindróma és OCD «- mondja Martin Seeber.

A tudósok ezt a módszert szeretnék használni a jelenlegi kezelések javítására is, amelyek az idegsejtek nagyon enyhe elektromos kisülés útján történő újraszinkronizálásán alapulnak, és más betegségekre, például elhízásra, függőségre vagy Alzheimer-kórra alkalmazzák őket.

"Végül reméljük, hogy végül az elektromágneses kezelésnek köszönhetően stimulálhatjuk az agy mély területeit a felszínről, és határozottan továbblépünk az agy elektródimplantátumaitól" - zárja Christoph Michel.