Klasyczne zastosowanie DBS – choroba Parkinsona

Głęboka stymulacja mózgu (ang. deep brain stimulation, DBS) jest metodą z obszaru neurochirurgii, która popularność zawdzięcza swojej skuteczności w łagodzeniu objawów choroby Parkinsona. W największym uproszczeniu polega na umieszczeniu w wybranej strukturze „rozrusznika”, który przez wysyłanie impulsów elektrycznych steruje aktywnością komórek nerwowych znajdujących się w pobliżu. Sam stymulator znajduje się w strukturze funkcjonalnie związanej z objawami typowymi dla danej choroby, ale generator impulsów umieszczony jest zazwyczaj w okolicy obojczyka, skąd przez izolowany przewód zasila odpowiedni neurostymulator. Wszczepienie rozrusznika wymaga więc zabiegu chirurgicznego, który nie jest jednak obciążony dużym ryzykiem powikłań. Warto zaznaczyć, że jest to metoda odwracalna, ponieważ za jej pomocą można w sposób kontrolowany wpływać na aktywność mózgu. Tym samym nie jest to też metoda lecząca przyczyny choroby, ale jedynie łagodząca jej objawy.

W 2002 roku amerykańska Agencja Żywności i Leków (ang. Food and Drug Administration, FDA) oficjalnie zatwierdziła DBS jako metodę leczenia choroby Parkinsona. Wiele badań klinicznych (co istotne – także tych wykorzystujących metodę podwójnie ślepej próby, a więc najbardziej wiarygodnych) potwierdziło pozytywne efekty jej stosowania u pacjentów cierpiących na chorobę Parkinsona, a także dystonię i drżenie samoistne. Obszary mózgu, w których w takich przypadkach implantuje się rozruszniki to przede wszystkim gałka blada (jedno z jąder podstawnych kresomózgowia odpowiedzialne m.in. za kontrolę ruchów), wzgórze i jądro niskowzgórzowe (Gardner, 2013).

Skuteczność DBS w chorobie Parkinsona zainspirowała naukowców i klinicystów do poszukiwania alternatywnych sposobów zastosowania tej metody. Naturalnie pojawiło się więc pytanie o możliwość zastosowania DBS w psychiatrii, a dokładniej w zaburzeniach afektywnych, lękowych i uzależnieniach.

DBS a obsesje i kompulsje

Badania z samego końca lat 90. zasugerowały potencjalną skuteczność DBS w leczeniu objawów zaburzeń obsesyjno-kompulsyjnych (ang. obsessive-compulsive disorder, OCD), nazywanych także nerwicą natręctw (Nuttin, Cosyns, Demeulemeester, Gybels, i Meyerson, 1999). Osiowymi objawami OCD są występujące u chorego obsesyjne myśli oraz przymusowe czynności, które utrudniają, a w skrajnych przypadkach niemal uniemożliwiają normalne funkcjonowanie. W pilotażowych badaniach pokazano, że stymulacja elektryczna ukierunkowana na odnogę przednią torebki wewnętrznej (blaszka istoty białej) przynosi znaczącą poprawę u 3 z 4 pacjentów poddanych operacji. Od tego momentu wiedza w tym zakresie zdecydowanie się rozwinęła. Metaanaliza przeprowadzona przez Alonso i wsp. (2015) wykazała, że w OCD opornym na inne formy leczenia poprawę przynosi stymulacja obszarów prążkowia oraz – podobnie jak w przypadku choroby Parkinsona - jądra niskowzgórzowego. Co ciekawe, najlepsze efekty terapeutyczne obserwuje się u osób, u których obsesje i kompulsje występują na tle religijnym lub seksualnym. Skuteczność tego rodzaju terapii jest dość wysoka, bo ok. 45% pacjentów wykazuje poprawę kliniczną, a nawet 60% subiektywnie odbiera leczenie jako skuteczne  (Alonso i wsp., 2015; Kisely i wsp., 2014).

Zastosowanie DBS w zaburzeniach depresyjnych

Zastosowanie DBS w łagodzeniu objawów depresji odpornej na inne formy leczenia jest kwestią stosunkowo nową. Pierwsze raporty o pozytywnych skutkach DBS u pacjentów z depresją pojawiły się kilkanaście lat temu. Nadal prowadzone są zarówno badania kliniczne, jak i próby przedkliniczne, mające na celu ustalenie, jaki sposób stymulacji najlepiej sprawdzi się w przebiegu zaburzeń afektywnych. Dotychczasowe doniesienia sugerują m.in., że pożądane efekty może wywierać stymulacja pola Brodmanna 25 (BA25; część zakrętu obręczy), które w warunkach podstawowych zaangażowane jest w przetwarzanie negatywnych emocji. Autorzy pracy opublikowanej na łamach czasopisma Neuron zaobserwowali, że BA25 jest obszarem metabolicznie nadaktywnym w przebiegu depresji opornej na leczenie. Po zastosowaniu DBS u wszystkich z 6 pacjentów poddanych operacji odnotowano kliniczną poprawę (Mayberg i wsp., 2005). Inne obszary mózgu będące celami DBS w leczeniu lekoopornej depresji to brzuszne prążkowie i jądro półleżące przegrody, boczna uzdeczka, pęczek przyśrodkowy przodomózgowia oraz jądro łożyskowe prążka krańcowego (Drobisz i Damborská, 2019).

DBS w uzależnieniach lekowych

Uzależnienia lekowe stanowią obecnie naglący problem społeczny, a ich leczenie często spotyka się z niepowodzeniem i nawrotem do zażywania substancji. W ostatnich latach przeprowadzono dużo badań przedklinicznych na gryzoniach, które miały na celu poszukiwanie rodzaju i obszaru stymulacji, która może okazać się korzystna w terapii uzależnień. Strukturą, na którą zawracano szczególną uwagę, było jądro półleżące przegrody – część układu nagrody i mózgowe centrum przyjemności. Celem badań było przede wszystkim ustalenie, czy stymulacja tego obszaru osłabi zachowania związane z poszukiwaniem substancji w okresie odstawienia. Zachęcające wyniki odnotowano także w przypadku stymulacji przyśrodkowej kory przedczołowej, bocznej części podwzgórza, uzdeczki i wyspy (Wang, Moosa, Dallapiazza, Elias i Lynch, 2018). Rezultaty uzyskane w badaniach na gryzoniach są obiecujące, jednak przeniesienie ich na ludzi jest dużym wyzwaniem, ponieważ proces uzależnienia u ludzi jest o wiele bardziej złożony i często współwystępuje z innymi chorobami lub zaburzeniami psychicznymi. Dotychczasowe badania na pacjentach obejmowały głównie stymulację jądra półleżącego przegrody u osób uzależnionych od alkoholu, nikotyny, heroiny oraz kokainy. Część z nich dała pozytywne rezultaty, ale w związku z ograniczeniami metodologicznymi i bardzo małymi próbami konieczne jest przeprowadzenie kolejnych, bardziej zaawansowanych badań.

Jak wygląda przyszłość DBS w psychiatrii?

Odpowiedź na tytułowe pytanie nie jest jednoznaczna, ponieważ – w odróżnieniu od badań na gryzoniach – badania z udziałem pacjentów, które dotychczas przeprowadzono, mają znaczące słabości metodologiczne. Wynika to oczywiście z ograniczeń technicznych, które w przypadku badań podstawowych łatwiej jest kontrolować. W zdecydowanej większości brakowało w nich metody zaślepiania, dlatego obserwowane efekty mogły być wrażliwe zarówno na błędy poznawcze eksperymentatorów, jak i oczekiwania samych badanych. Co więcej, o zasadności danej formy leczenia trudno wnioskować na podstawie kilku/kilkunastu opisanych przypadków.

Wymienione powyżej słabości dotychczasowych badań w żaden sposób nie kwestionują jednak DBS jako obiecującej metody leczenia zaburzeń neuropsychiatrycznych. Jej zastosowanie w niektórych zaburzeniach (np. OCD) jest nieco lepiej ugruntowane niż ma to miejsce w przypadku innych (np. uzależnieniach lekowych). Baza danych na ten temat stale się jednak rozszerza, więc zapewne w przeciągu najbliższych lat poznamy odpowiedzi na część nurtujących pytań.

Ostatnim, ale nie mniej ważnym zagadnieniem są kwestie etyczne związane ze stosowaniem DBS u pacjentów z zaburzeniami psychicznymi.  Często podnosi się tutaj temat wolności wyboru i świadomej zgody na leczenie, a także potencjalne zagrożenia przy stosowaniu DBS, jakimi mogą być np. zmiany osobowości (de Haan, Rietveld, Stokhof i Denys, 2017).

Literatura:

Alonso, P., Cuadras, D., Gabriëls, L., Denys, D., Goodman, W., Greenberg, B. D., … Menchon, J. M. (2015). Deep Brain Stimulation for Obsessive-Compulsive Disorder: A Meta-Analysis of Treatment Outcome and Predictors of Response. PloS One, 10(7), e0133591.

de Haan, S., Rietveld, E., Stokhof, M., & Denys, D. (2017). Becoming more oneself? Changes in personality following DBS treatment for psychiatric disorders: Experiences of OCD patients and general considerations. PLoS ONE, 12(4).

Drobisz, D., & Damborská, A. (2019). Deep brain stimulation targets for treating depression. Behavioural Brain Research, 359, 266–273.

Gardner, J. (2013). A history of deep brain stimulation: Technological innovation and the role of clinical assessment tools. Social Studies of Science, 43(5), 707–728.

Kisely, S., Hall, K., Siskind, D., Frater, J., Olson, S., & Crompton, D. (2014). Deep brain stimulation for obsessive-compulsive disorder: A systematic review and meta-analysis. Psychological Medicine, 44(16), 3533–3542.

Mayberg, H. S., Lozano, A. M., Voon, V., McNeely, H. E., Seminowicz, D., Hamani, C., … Kennedy, S. H. (2005). Deep Brain Stimulation for Treatment-Resistant Depression. Neuron, 45(5), 651–660.

Nuttin, B., Cosyns, P., Demeulemeester, H., Gybels, J., & Meyerson, B. (1999). Electrical stimulation in anterior limbs of internal capsules in patients with obsessive-compulsive disorder. Lancet (London, England), 354(9189), 1526.

Wang, T. R., Moosa, S., Dallapiazza, R. F., Elias, W. J., & Lynch, W. J. (2018). Deep brain stimulation for the treatment of drug addiction. Neurosurgical Focus, 45(2), E11.