Danas se neurostimulacija koristi za lečenje raznih ljudskih poremećaja, uključujući Parkinsonovu bolest, tremor, opsesivno-kompulzivni poremećaj i Touretteov sindrom. Neurohirurg sa klinike Mejo i njegove kolege veruju da je jedan oblik tog lečenja, nazvan duboka moždana stimulacija (DBS), spreman da reši jedan od najvećih izazova javnog zdravlja: zavisnost od droga.
„Zavisnost od droga je ogromna, neispunjena medicinska potreba“, kaže Kendal Li, MD, Ph.D., koji je zajedno sa svojim kolegama objavio skoro 100 članaka u časopisu DBS. Ključ za lečenje, kaže on, je odsecanje prijatnog „visokog“ koji dolazi sa zavisnošću – što DBS potencijalno može da uradi.
„Sada imamo nekoliko ranih studija koje pokazuju obećanje u suzbijanju brzog povećanja dopamina zbog kojeg se ljudi osećaju uznemireno“, kaže on.
U 2023. godini, rekordnih 112.000 ljudi u SAD umrlo je nakon predoziranja drogama, uključujući nedozvoljene droge i opioide na recept. Iako postoji nekoliko psiholoških i farmaceutskih tretmana za zavisnost, čak 75% do 98% pacijenata ima recidiv.
„Ono što je jedinstveno u vezi sa zavisnošću je to što stvara obrazac u mozgu koji se samo-održava. U suštini, ponašanje se pojačava, čineći ga veoma otpornim na intervenciju“, kaže psihijatar za bolesti zavisnosti na klinici Maio Tiler Oesterle, MD.
Mozak je ožičen tako da zadovoljstvo bude prioritet. Sistem nagrađivanja mozga povezuje dva sićušna regiona: ventralnu tegmentalnu oblast, koja oslobađa hemijski dopamin za dobro osećanje, i nucleus accumbens, koje kontroliše pamćenje i ponašanje. Prvi je razlog zašto osećate trzaj zadovoljstva nakon što zagrizete hamburger. Ovo poslednje je razlog zašto vam vode na usta kad god osetite da neko zapali roštilj. Droga može preopteretiti ovaj sistem, preplavivši ga dopaminom i ojačati veze koje podstiču zavisnost.
Ali šta ako biste mogli da napravite kratki spoj u sistemu nagrađivanja? Ako lekovi više ne izazivaju visok nivo, da li bi ih bilo lakše prestati koristiti? Preliminarna istraživanja na životinjskim modelima i ljudima sugerišu da je moguće smanjiti ponašanje u potrazi za drogom električnim stimulisanjem regiona mozga koji su povezani sa nagradom.
„Rezultati su obećavajući, ali još uvek ne znamo kako to funkcioniše“, kaže biomedicinski inženjer na klinici Maio Hojin Shin, dr. „Ono što nam je zaista potrebno je tehnika koja nam omogućava da vidimo kako mozak funkcioniše i kako se mozak menja kao odgovor na stimulaciju kako bismo mogli da koristimo te informacije da poboljšamo tretman.
Kao deo Laboratorije za neuronski inženjering klinike Maio, dr Šin i njegov kolega Ioonbae Oh, Ph.D., bili su zauzeti osmišljavanjem novih tehnika za merenje hemikalija u mozgu — kao što su dopamin i serotonin — u realnom vremenu. Najnovije iteracije koriste elektrode sastavljene od fleksibilnih ugljeničnih vlakana tanjih od ljudske kose, bežično povezane sa elektronskim kolom koje može istovremeno da stimuliše neurone i detektuje neurohemikalije.
Istraživači su koristili svoje inovacije da bi stekli važne uvide u mehanizme DBS i zavisnosti u pretkliničkoj studiji. Eksperimentalni DBS tretman je skoro za polovinu smanjio protok dopamina u nucleus accumbens, centar za nagrađivanje mozga.
U drugoj studiji, tim je testirao pristup na modelu zavisnosti od opijata glodara. Kada su modelima dali moćan opioid, primetili su porast nivoa dopamina. Ali kada su modele tretirali DBS-om pre nego što su dali lek, taj skok se nikada nije dogodio. Takođe se činilo da eksperimentalni tretman inhibira respiratornu depresiju, poteškoće sa disanjem koje su odgovorne za većinu smrtnih slučajeva od predoziranja opioidima.
„Vidjeti ovisnost kao biološki problem i rješavati ga ovakvim biološkim tretmanima je promjena paradigme“, kaže dr Oesterle. „Znamo da standardne bihejvioralne ili farmaceutske intervencije ne funkcionišu za svakoga. Ovde pomeramo okvir jer znamo da treba da uradimo nešto drugačije, zaista drugačije, kako bismo pomogli ljudima da ponovo izgrade svoje živote.“
