Implan otak 'Adaptive' Parkinson dapat meningkatkan terapi
Parkinson, keadaan neurodegeneratif, dicirikan oleh gejala seperti kekejangan otot dan gegaran pada anggota badan, serta gangguan keseimbangan, yang semuanya cenderung bertambah buruk dari masa ke masa. Adakah penyelidikan inovatif menemui alat yang lebih dipercayai yang dapat membantu memperbaiki gejala ini?
National Institutes of Health (NIH) melaporkan bahawa kira-kira 50,000 individu di Amerika Syarikat menerima diagnosis penyakit Parkinson setiap tahun.
Rawatan yang tersedia untuk keadaan ini mensasarkan gejala-gejalanya, bertujuan untuk meningkatkan kualiti hidup pesakit.
Rawatan ini merangkumi pelbagai jenis ubat-ubatan yang mungkin memberi tumpuan kepada kesan penyakit bukan bermotor dari penyakit ini, serta rangsangan otak yang mendalam, yang mungkin ditawarkan sebagai terapi alternatif kepada orang yang tidak memberi respons yang baik terhadap ubat-ubatan.
Dalam rangsangan otak yang mendalam, elektrod ditanamkan secara pembedahan ke otak. Ini disambungkan ke peranti yang dipasang di dada. Melalui implan ini, rangsangan elektrik dihantar ke kawasan otak yang mengatur pergerakan.
Walau bagaimanapun, rangsangan otak yang mendalam - sekurang-kurangnya setakat ini - mempunyai risiko dan kekurangan tertentu. Peranti ini berfungsi secara berterusan dan harus diprogramkan agar rangsangan yang dikirimnya disesuaikan paling sesuai dengan keperluan pemakainya.
Selalunya, peranti perlu diprogramkan semula oleh pakar. Juga, kerana ia menggunakan bateri, jangka hayat implan ini terhad, dan akhirnya terpaksa diganti.
Satu pasukan di University of California, San Francisco - yang karyanya disokong oleh Institut Gangguan Neurologi Nasional dan Strok (NINDS) - menyedari kekurangan ini dan berupaya untuk menguji implan rangsangan otak dalam yang lebih dapat disesuaikan.
Hasil usaha mereka - yang merupakan sebahagian dari Inisiatif Teknologi Inovatif Memajukan (BRAIN) - telah dilaporkan di Jurnal Kejuruteraan Neural.
Jenis implan rangsangan otak yang baru
Para penyelidik menguji sejenis implan yang bertindak balas dan menyesuaikan diri dengan isyarat dari otak yang berkaitan dengan gejala yang dialami dalam penyakit Parkinson. Tidak hanya mendaftarkan input ini, tetapi dengan melakukannya, ia juga menyesuaikan diri untuk memberikan rangsangan yang sesuai jika diperlukan.
"Ini adalah pertama kalinya," jelas penulis kajian Dr. Philip Starr, bahawa "alat implan sepenuhnya telah digunakan untuk gelung tertutup [tidak tetap], rangsangan otak dalam yang adaptif pada pesakit penyakit Parkinson manusia."
Projek ini adalah percubaan kelayakan jangka pendek, di mana dua orang dengan Parkinson bersetuju untuk menerima implan rangsangan otak dalam yang disesuaikan dan disesuaikan ini.
Dalam percubaan ini, implan diprogramkan untuk memantau otak untuk mendapatkan isyarat yang berkaitan dengan diskinesia - atau pergerakan yang tidak disengajakan - yang kadang-kadang berlaku sebagai kesan sampingan dari rangsangan otak dalam.
Oleh itu, apabila alat ini menunjukkan tanda-tanda diskinesia, ia mengurangkan rangsangan ke otak. Sebaliknya, apabila tidak dikesan dyskinesia, rangsangan meningkat. Strategi ini dikira untuk mengurangkan kesan sampingan yang berkaitan dengan jenis terapi ini.
Hasil percubaan menunjukkan bahawa jenis implan ini tidak kurang berkesan untuk mengurangkan gejala Parkinson daripada rangsangan otak dalam tradisional.
Juga, kerana peranti ini bersifat adaptif dan tidak selalu mengeluarkan rangsangan, para penyelidik menyatakan bahawa ia menjimatkan sekitar 40 peratus tenaga bateri yang biasanya akan digunakan semasa rangsangan otak tradisional.
Oleh kerana ujian ini hanya dilakukan dalam jangka waktu yang singkat, tidak mungkin para penyiasat dapat menentukan dengan tepat bagaimana implan inovatif dilakukan, dibandingkan dengan alat rangsangan otak yang lebih tradisional, ketika terjadi kejadian dyskinesia.
Walau bagaimanapun, kerana kesesuaian implan baru, para penyelidik berharap bahawa alat rangsangan gelung tertutup akan lebih baik dalam hal ini dan mungkin menyebabkan kesan buruk yang lebih sedikit.
'Langkah pertama yang penting'
Dr. Starr menjelaskan, "Reka bentuk rangsangan otak dalam yang adaptif lain merekodkan aktiviti otak dari kawasan yang berdekatan dengan tempat rangsangan berlaku, di ganglia basal, yang rentan terhadap gangguan arus rangsangan."
"Sebaliknya," lanjutnya, "peranti kami menerima maklum balas dari korteks motor, jauh dari sumber rangsangan, memberikan isyarat yang lebih dipercayai."
Para penyelidik teruja dengan jalan keluar yang mana kajian kelayakan ini dibuka untuk meningkatkan terapi Parkinson, dan mereka sudah merancang percubaan yang lebih besar untuk menguji keberkesanan jangka panjang peranti ini.
"Pendekatan novel yang diambil dalam kajian kemungkinan kecil ini mungkin merupakan langkah pertama yang penting dalam mengembangkan cara yang lebih halus atau diperibadikan bagi para doktor untuk mengurangkan masalah yang dihadapi oleh pesakit dengan penyakit Parkinson setiap hari."
Nick B. Langhals, pengarah program di NINDS
Anda boleh menonton penjelasan Dr. Starr mengenai alat rangsangan otak yang inovatif dalam video di bawah.
