Stimulácia mozgu je sľubná pri liečbe drogovej závislosti

Dnes sa neurostimulácia používa na liečbu a rôzne ľudské poruchyvrátane Parkinsonovej choroby, tremoru, obsedantno-kompulzívnej poruchy a Tourettovho syndrómu. Neurochirurg z Mayo Clinic a jeho kolegovia veria jednej forme tejto liečby, tzv hlboká mozgová stimulácia (DBS)je pripravená vyriešiť jeden z najväčších problémov verejného zdravia: drogovú závislosť.

„Drogová závislosť je obrovská, nenaplnená medicínska potreba,“ hovorí Kendall Lee, MD, Ph.D., ktorý spolu so svojimi kolegami publikoval takmer 100 článkov v časopisoch o DBS. Kľúčom k jej liečbe, hovorí, je odrezanie príjemného „vysokého“, ktorý prichádza so závislosťou – čo DBS potenciálne môže urobiť.

„Teraz máme niekoľko skorých štúdií, ktoré sľubujú potláčanie rýchleho nárastu dopamín vďaka tomu sa ľudia cítia vysoko,“ hovorí.

Prehodnotenie odmeny

V roku 2023 rekord 112 000 ľudí v USA zomrel po predávkovaní drogami, vrátane nelegálne drogy a opioidy na predpis. Aj keď je k dispozícii niekoľko psychologických a farmaceutických spôsobov liečby závislosti, až 75 % až 98 % pacientov recidivuje.

„Čo je na závislosti jedinečné, je to, že vytvára v mozgu vzor, ​​ktorý sa sám udržiava. V podstate sa toto správanie posilňuje samo, vďaka čomu je veľmi odolné voči zásahom,“ hovorí psychiater pre závislosť z Mayo Clinic Tyler Oesterle, MD.

Mozog je nastavený tak, aby sa potešenie stalo prioritou. Systém odmeňovania mozgu spája dve malé oblasti: ventrálna tegmentálna oblasť, ktorý uvoľňuje chemikáliu dopamínu na dobrý pocit a nucleus accumbens, ktorý riadi pamäť a správanie. Prvý z nich je dôvod, prečo po zahryznutí do hamburgeru pocítite otras rozkoše. To je dôvod, prečo vám slzia ústa vždy, keď cítite, že niekto zapáli gril. Drogy môžu preťažiť tento systém, zaplaviť ho dopamínom a posilniť spojenia, ktoré podopierajú závislosť.

Ale čo keby ste mohli skratovať systém odmeňovania? Ak by drogy už nespúšťali ošiaľ, bolo by jednoduchšie ich prestať užívať? Predbežný výskum v zvieracie modely a ľudia naznačuje, že je možné obmedziť správanie pri hľadaní drog pomocou elektrickej stimulácie oblastí mozgu spojených s odmenou.

„Výsledky sú sľubné, ale stále nevieme, ako to funguje,“ hovorí biomedicínsky inžinier Mayo Clinic Hojin Shin, Ph.D. „To, čo skutočne potrebujeme, je technika, ktorá nám umožní vidieť, ako mozog funguje a ako sa mozog mení v reakcii na stimuláciu, aby sme mohli tieto informácie použiť na zlepšenie liečby.“

Dopamínový senzor

Ako súčasť laboratória neurálneho inžinierstva Mayo Clinic boli Dr. Shin a jeho kolega Yoonbae Oh, Ph.D. zaneprázdnení vymýšľaním nových techník na meranie chemických látok v mozgu – ako je dopamín a serotonín – v reálnom čase. The najnovšie iterácie používajú elektródy zložené z flexibilných uhlíkových vlákien tenších ako ľudský vlas, bezdrôtovo pripojené k elektronickému obvodu, ktorý dokáže súčasne stimulovať neuróny a detegovať neurochemikálie.

Výskumníci využili svoje inovácie na získanie dôležitých poznatkov o mechanizmoch DBS a závislosti v a predklinická štúdia. Experimentálne ošetrenie DBS znížilo tok dopamínu do nucleus accumbenscentrum odmeňovania mozgu, takmer o polovicu.

In ďalšia štúdia, tím testoval prístup na modeli závislosti od opioidov na hlodavcoch. Keď modelom dali silný opioid, videli prudký nárast hladín dopamínu. Ale keď ošetrili modely s DBS pred podaním lieku, tento skok sa nikdy nestal. The experimentálna liečba tiež sa zdalo, že inhibuje útlm dýchaniadýchacie ťažkosti zodpovedné za väčšinu úmrtí z predávkovania opiátmi.

„Vnímať závislosť ako biologický problém a riešiť ju pomocou biologických liečebných postupov, ako je táto, znamená zmenu paradigmy,“ hovorí Dr. Oesterle. „Vieme, že štandardné behaviorálne alebo farmaceutické intervencie nefungujú pre každého. Posúvame to, pretože vieme, že musíme urobiť niečo iné, skutočne odlišné, aby sme pomohli ľuďom prebudovať ich životy.“