Νευροπλαστικότητα: Οι ισχυροί ηλεκτρομαγνήτες θα μπορούσαν να είναι η απάντηση σε ένα νέο κύμα θεραπειών για την κατάθλιψη, τη σχιζοφρένεια, τη νόσο Αλτσχάιμερ και άλλα. Πριν από περίπου 200 χρόνια, ένας επιστάτης σιδηροδρόμων με το όνομα Phineas Gage είχε μια πολύ κακή μέρα. Ενώ καθάριζε μεγάλες πέτρες με τη βοήθεια εκρηκτικών υλών, η ατυχία χτύπησε και μια μεταλλική ράβδος βάρους 6 κιλών, γνωστή ως σφυροκόπτης, εκτοξεύτηκε προς τον Phineas και πέρασε κατευθείαν μέσα από το κεφάλι του. Ως εκ θαύματος, ο Φινέας επέζησε του συμβάντος. Ωστόσο, υποστηρίζεται ότι η προσωπικότητά του άλλαξε δραστικά. Για να γίνει η ιστορία του ακόμα πιο απίστευτη, αυτή η ξαφνική αλλαγή στην προσωπικότητα διήρκεσε μόνο λίγα χρόνια. Λέγεται ότι, μέχρι το τέλος της ζωής του, ο Φινέας είχε ανακτήσει κάπως την αρχική του προσωπικότητα. Η ράβδος τρύπησε τον εγκέφαλό του και τον άλλαξε, αλλά ο εγκέφαλος είχε επανασυνδεθεί με την πάροδο του χρόνου για να αποκαταστήσει τη ζημιά. Ο γιατρός του το βρήκε πολύ περίεργο.
Η νευροπλαστικότητα περιγράφει την ικανότητα του εγκεφάλου να προσαρμόζεται στις μεταβαλλόμενες συνθήκες και να αυτοθεραπεύεται. Αποτελεί τη βάση μιας σειράς ιατρικών παρεμβάσεων. Για παράδειγμα, εάν ένας ασθενής με εγκεφαλικό επεισόδιο χάσει τη λειτουργία ενός άκρου, συχνά υποβάλλεται σε θεραπεία κίνησης που προκαλείται από περιορισμούς (CIMT). Το πρόγραμμα αποκατάστασης περιλαμβάνει τον περιορισμό ενός μη προσβεβλημένου άκρου, τοποθετώντας το σε σφεντόνα ή δένοντάς το κοντά στο σώμα. Με αυτόν τον τρόπο, ο ασθενής μπορεί να επικεντρωθεί στο να εξαναγκάσει το άκρο που έχει επηρεαστεί από το εγκεφαλικό επεισόδιο να αρχίσει να κινείται σωστά. Η επιτυχία της CIMT και άλλων παρόμοιων θεραπειών τροφοδοτεί τους επιστήμονες να κάνουν περαιτέρω έρευνα για το πώς μπορεί να αξιοποιηθεί καλύτερα η δύναμη της νευροπλαστικότητας.
Διέγερση νέων οδών
Ένας νέος τρόπος αξιοποίησης της νευροπλαστικότητας είναι η μέθοδος της επαναλαμβανόμενης διακρανιακής μαγνητικής διέγερσης (rTMS). Το όνομα είναι ένας πολύ περίπλοκος τρόπος περιγραφής της εφαρμογής μαγνητικών πεδίων στον εγκέφαλο μέσω φορτισμένων χάλκινων πηνίων. Οι γιατροί τη χρησιμοποιούν επί του παρόντος για την ανθεκτική στη θεραπεία κατάθλιψη, αλλά έχει τη δυνατότητα να χρησιμοποιηθεί και για άλλες νευρολογικές παθήσεις. “Η εγκεφαλική διέγερση βελτιώνει τις συνδέσεις σε ολόκληρο τον εγκέφαλο και έτσι μπορούμε να τη χρησιμοποιήσουμε για να προσπαθήσουμε να αποκαταστήσουμε την υγιή λειτουργία του εγκεφάλου”, λέει η καθηγήτρια Kate Hoy από το ερευνητικό πρόγραμμα γνωστικής θεραπείας.
Η ίδια μελετά τον τρόπο χρήσης του rTMS για τη νόσο Αλτσχάιμερ. Καθώς αναπτύσσεται η νόσος Αλτσχάιμερ, τοξικές πρωτεΐνες συσσωρεύονται στον εγκέφαλο. Όταν οι τυπικές νευρικές οδοί μπλοκάρονται, τα εγκεφαλικά κύτταρα αρχίζουν να λειτουργούν λανθασμένα. Μόλις επηρεαστούν, οι νευρικές οδοί παραμένουν κατεστραμμένες ακόμη και αν οι θεραπείες απομακρύνουν τις τοξικές πρωτεΐνες. Το Ερευνητικό Πρόγραμμα Γνωστικής Θεραπείας πιστεύει ότι οι παλμοί rTMS θα ενθαρρύνουν τους νευρώνες να επιδιορθώσουν τις συνδέσεις τους. Ερευνητές στη Δυτική Αυστραλία ερευνούν επίσης το rTMS. Ο Dr. Alex Tang και το Brain Plasticity Lab ενδιαφέρονται για το πώς το rTMS θα μπορούσε να επηρεάσει τον γηράσκοντα εγκέφαλο. “Η βασική ρύθμιση είναι μια συσκευή που συνδέεται με ένα πηνίο διέγερσης, το οποίο είναι απλώς ένα μάτσο χάλκινα καλώδια τυλιγμένα σε ένα συγκεκριμένο σχήμα”, λέει ο Alex. “Η συσκευή θα φορτίσει μια πολύ μεγάλη ποσότητα ρεύματος – χιλιάδες αμπέρ σε περίπου 300 μικροδευτερόλεπτα. Στη συνέχεια, περνάει μέσα από το πηνίο για να δημιουργήσει ένα πολύ γρήγορο μαγνητικό πεδίο”.
Η έρευνα του Alex διαπίστωσε ότι το rTMS βελτίωσε τη νευροπλαστικότητα των γηρασμένων ποντικιών. Δεν δημιούργησε ένα νέο Pinky and the Brain, αλλά έδειξε ότι υπάρχει δυνατότητα χρήσης του rTMS για τη θεραπεία ασθενειών που εμφανίζονται καθώς οι εγκέφαλοι γερνούν. Το εργαστήριο διαπίστωσε ότι τα σήματα rTMS μείωσαν την έκφραση γονιδίων που σχετίζονται με τη φλεγμονή του εγκεφάλου. Λιγότερη φλεγμονή σημαίνει λιγότερη βλάβη στα εγκεφαλικά κύτταρα. Ωστόσο, η ομάδα δεν έχει βρει ακόμη την ακριβή αιτιολόγηση για το πώς τα μαγνητικά πεδία αλλάζουν τον εγκέφαλο. “Το συμπέρασμα είναι ότι δεν ξέρουμε με βεβαιότητα. Έχουμε στοιχεία που υποδηλώνουν ότι το rtms αλλάζει τις συνάψεις στον εγκέφαλο”, λέει ο Alex. Οι νευρώνες είναι τα νευρικά κύτταρα μέσα στον εγκέφαλό μας που είναι υπεύθυνα για την αποστολή πληροφοριών σε όλο το σώμα μας. Οι επιμέρους νευρώνες συνδέονται με συνάψεις που επιτρέπουν στα ηλεκτρικά ερεθίσματα να ταξιδεύουν μεταξύ των νευρώνων. “Ανάλογα με τη διέγερση, μπορείτε να αλλάξετε την ισχύ των συνδέσεων των νευρώνων. Αυτός είναι ο κύριος τρόπος με τον οποίο οι άνθρωποι πιστεύουν ότι η προσομοίωση επηρεάζει τον εγκέφαλο”, λέει ο Alex. Η διαδικασία rTMS είναι ασφαλής εκτός από ορισμένες περιπτώσεις εγκεφαλικού τραύματος ή επιληψίας. Ωστόσο, στο μέλλον, το rTMS μπορεί να θεραπεύσει και αυτές τις παθήσεις. Το 2021, ένας επιληπτικός άνδρας υποβλήθηκε σε rTMS για να σταματήσει να υποφέρει από έως και 200 επιληπτικές κρίσεις την ημέρα. Οι παρενέργειες του rTMS περιλαμβάνουν πονοκεφάλους, ζάλη και, πολύ σπάνια, επιληπτικές κρίσεις.
Αλλά από την υιοθέτησή του στα τέλη της δεκαετίας του ’80, οι ασθενείς δεν φαίνεται να έχουν αντιμετωπίσει ακόμη μακροπρόθεσμες παρενέργειες. “Εξετάζουμε τις βραχυπρόθεσμες και μακροπρόθεσμες αλλαγές που έχει το rTMS στον εγκέφαλο. Προσπαθούμε να εντοπίσουμε όλες τις καλές αλλαγές που συμβαίνουν και αν υπάρχουν ανεπιθύμητες παρενέργειες”, λέει ο Alex. Σύμφωνα με την Κέιτ, οι ερευνητές έχουν καλή εικόνα για την ασφάλεια του rTMS. “Δεν υπάρχει τίποτα τα τελευταία 30 χρόνια που να μας κάνει να πιστεύουμε ότι θα υπάρξουν σημαντικές μακροχρόνιες επιπτώσεις. αλλά σίγουρα, πρέπει ακόμη να το εξετάσουμε αυτό”. Η επιστήμη της νευροπλαστικότητας έχει σίγουρα αλλάξει πολύ από το ατυχές αλλά συναρπαστικό ατύχημα του Φινέα Γκέιτζ. Ωστόσο, ο εγκέφαλος εξακολουθεί να αποτελεί ένα τεράστιο μυστήριο.