Nöromodülasyon – Beyni Yeniden Şekillendirmek

Bilim kurgu filmlerinde mükemmel biçimde yeniden şekillendirilmiş beyinler önemli bir endişe kaynağıdır. Günümüzde genetik mühendislik, yapay zeka ve beyin stimülasyonu yöntemleri ile bu hayal yavaş yavaş gerçeğe yaklaşıyor. Beyni sıfırdan inşa etmek mümkün olmasa da hastalıkları tedavi etmede ve beynin çeşitli konulardaki performansını arttırmada nöromodülasyon teknikleri giderek daha başarılı olmaktadır. Ancak beyne müdahale içeren yöntemler yararları yanında kişi ve topluma potansiyel riskleri açısından dikkatle değerlendirilmelidir.

Depresyon, kronik ağrı, post-travmatik stres bozukluğu gibi nörolojik ve psikiyatrik bozukluklar standart tedaviler ve psikoterapiye dirençli olabiliyor. Bu nedenle yeni tedavi yöntemleri araştırılmaktadır. Nöromodülasyon bu sorunların tedavisinde etkili olabilir. Nöromodülasyon veya nörostimülasyon sinir sisteminin elektriksel, kimyasal veya mekanik sinyallerle direkt stimülasyonu ve düzenlenmesini ifade eder. Nöromodülasyon terapisi halihazırda hareket bozuklukları, kronik ağrı ve depresyon gibi beyinle ilişkili sorunların tedavisinde kullanılmaktadır.

Nöromodülasyonun başlıca iki çeşidi vardır: invazif (girişimsel) ve noninvazif (girişimsel olmayan). İnvazif modaliteler en ağır vakalarda uygulanır ve ameliyat gerektirir. Derin beyin stimülasyonu (DBS), vagal sinir stimülasyonu ve epidural prefrontal kortikal stimülasyon bunun örnekleridir. Noninvazif tedaviler ise elektrokonvülzif terapi, transkraniyal manyetik stimülasyon (TMS), teta burst stimülasyonu, manyetik nöbet tedavisi ve transkraniyel direkt akım stimülasyonudur (tDCS). Psikiyatrik hastalıklar ve travmatik beyin hasarında tDCS, tekrarlayıcı transkraniyal manyetik stimülasyon, odaklı ultrason ve DBS kullanılmaktadır. Her teknik hastanın bireysel ihtiyaçlarına ve hastalığın şiddetine göre kişiselleştirilebilir.

DBS’nin Kökeni

Derin beyin stimülasyonu görece kısa bir tarihe sahiptir. Gelişiminde 1980’li yıllarda Alim Benabid’in çalışmalarının rolü olmuştur. Bu çalışmalarda bazal gangliyonların elektriksel stimülasyonunun Parkinson hastalığı belirtilerini azalttığı görülmüştür. Daha yakın zamanda subgenual singulata devamlı DBS uygulanmasının tedaviye dirençli depresyonda klinik fayda sağlayabileceği görülmüştür. Parkinson hastalığındaki tremor (titreme) ve distonide DBS’nin sonuçları etkileyici olsa da depresyon tedavisindeki etkisi karışıktır. Beyin hasarı ve ciddi nörolojik bozukluklara neden olan diğer hastalıklarda da fark edilir iyileşmeler sağlayabilir.

Noninvazif Teknikler

Tekrarlayıcı Transkraniyal Manyetik Stimülasyon

Tekrarlayıcı TMS (rTMS) kafatası yakınında güçlü bir manyetik alan oluşturarak nöron aktivitesini lokal ve uzak bölgelerde etkileyebilir. Bu manyetik alanlar seri atımlar halinde kemiği geçerek sinir hücrelerinin uyarılabilirliğini değiştirir. İnme ve beyin hasarı sonrası iyileşmenin önemli bir mekanizması olan nöroplastisite rTMS ile arttırılabilir.

rTMS günümüzde çeşitli nörolojik ve psikiyatrik rahatsızlıkların tedavisinde aktif olarak kullanılıyor ve fayda ile riskleri yoğun bir şekilde araştırılıyor. Yeni araştırmalar dorsolateral prefrontal korteksin günlük stimülasyonu ile tedaviye dirençli akut depresyon hastalarında şikayetleri azalttığını göstermektedir. Post-travmatik stres bozukluğu, anksiyete, demans, travmatik beyin hasarına etkisi de bilimsel çalışmalara konu olmaktadır. Tekniğin uygulanma şekli, dozu, hasta seçimi gibi konuları ele alan klinik rehberler geliştirilmiştir.

Transkraniyel Direkt Akım Stimülasyonu

Transkraniyel direkt akım stimülasyonu (tDCS) beynin dış tabakası kortekse direkt akımların ulaştığı noninvazif bir tekniktir. rTMS gibi aksiyon potansiyellerini tetiklemek yerine tDCS spontan kortikal aktiviteyi modüle eder. Diğer bir deyişle rTMS uyardığı spesifik nöronların ateşlenmesini direkt olarak indüklerken tDCS belli hücrelerede var olan spontan aksiyon potansiyeli paternlerini değiştirir.

İlk çalışmalar beynin hareket merkezi motor korteksin stimülasyona verdiği cevaba yoğunlaşmıştır. Daha yeni çalışmalarda ise sol dorsolateral prefrontal korteks üzerine etkileri araştırılmaktadır. Bu bölge hem rTMS hem de tDCS teknikleri ile uyarılmıştır. Bazı çalışmalarda çeşitli bilişsel şikayetleri azalttığı (örneğin Alzheimer hastalığının erken dönemlerindeki hafıza problemleri) belirtilse de diğer çalışmalarda etki görülmemiştir. Nöromodülasyon çalışmaları katılımcıların beklentileri, geçmiş cevapları gibi faktörler dolayısıyla yanlılık gösterebilmektedir. Çelişkili sonuçların nedenlerinden biri bu olabilir. tDCS fibromiyalji, depresyon, bağımlılık ve travmatik beyin hasarı tedavisinde ümit vermektedir.

Düşük Yoğunluklu Odaklı Ultrason Pulsasyonu

Diğer bir noninvazif yöntem düşük yoğunluklu odaklı ultrason titreşimidir. Ultrason tıpta çeşitli amaçlarla 50 yıldır kullanılıyor, nöromodülasyondaki kullanımı ise yenidir. İlk bilimsel çalışma bitkisel hayattaki hastaları “uyandırma” amacıyla kullanımını araştırmış ve 2016 yılında yayınlanmıştır. Bu teknikte düşük enerjili ses dalgaları cilt ve kafatasından geçerek beyne ulaşır. Derindeki yapılar net bir şekilde hedeflenip nöral aktivite düzenlenebilir ve hastalık belirtileri azaltılabilir. Henüz tedavi için uygun doz, süre, sıklık gibi parametreler araştırılmaktadır. Odaklı ultrason pulsasyon tedavisinin diğer noninvazif yöntemlere göre avantajı derindeki yapılara ulaşabilmesidir. Ayrıca hastalar cihazın açık veya kapalı olduğunu hissetmedikleri için kontrollü bilimsel araştırmalara izin veren bir yöntemdir.

Her tekniğin ilk uygulamaları kaba başlar ve bilgi ve tecrübe arttıkça mükemmelleşir. Nöromodülasyon tekniklerinde hangi hastada hangi beyin bölgesinin seçileceği, hangi yöntemin hangi dozda kullanılması gerektiği gibi konuların hala başlangıç döneminde olduğu söylenebilir. Eğer beklenen potansiyeli gerçekleşirse pek çok nörolojik ve psikiyatrik sorunun tedavisinde önemli bir araç olacaktır.

Referans

Doktor Fizik
2018. DoktorFizik; Beyin, sinir, kas, kemik, omurga ve eklem sağlığı ile ilgili güvenilir, bilgilendirici içerik platformu.