パーキンソン病：「適応型」脳インプラントは治療を改善する可能性がある
神経変性疾患であるパーキンソン病は、筋肉のこわばりや手足のふるえ、平衡障害などの症状を特徴とし、これらはすべて時間の経過とともに悪化する傾向があります。革新的な研究により、これらの症状を改善するのに役立つより信頼性の高いツールが見つかりましたか？
米国国立衛生研究所（NIH）の報告によると、米国では毎年約50,000人がパーキンソン病の診断を受けています。
この状態に利用できる治療法は、患者の生活の質を改善することを目的として、その症状を対象としています。
これらの治療法には、病気の運動以外の影響に対する運動に焦点を当てる可能性のあるさまざまな種類の薬物と、薬物にうまく反応しない人々への代替療法として提供される可能性のある脳深部刺激療法が含まれます。
脳深部刺激療法では、電極が外科的に脳に埋め込まれます。これらは、胸に取り付けられたデバイスに接続されています。これらのインプラントを介して、電気刺激は動きを調節する脳の領域に伝達されます。
ただし、脳深部刺激療法には、少なくともこれまでのところ、特定のリスクと欠点があります。デバイスは継続的に動作し、送信する刺激が着用者のニーズに最適になるようにプログラムする必要があります。
多くの場合、デバイスはスペシャリストによる再プログラミングが必要になります。また、バッテリーで動作するため、これらのインプラントの寿命は限られており、最終的には交換する必要があります。
カリフォルニア大学サンフランシスコ校のチーム—その研究は国立神経疾患脳卒中研究所（NINDS）によってサポートされていました—はこれらの欠点を認識し、よりパーソナライズされた脳深部刺激インプラントのテストに着手しました。
Advancing Innovative Technologies（BRAIN）イニシアチブの一部であった彼らの努力の結果は、 神経工学ジャーナル.
新しいタイプの脳刺激インプラント
研究者たちは、パーキンソン病で経験した症状に関連する脳からの信号に反応して適応するタイプのインプラントをテストしました。これらの入力を登録するだけでなく、登録する際に、必要に応じて適切な刺激を提供するように適応します。
「これは初めてです」と研究著者のフィリップ・スター博士は説明します。「完全に埋め込まれたデバイスは、人間のパーキンソン病患者の閉ループ[非一定]適応型脳深部刺激療法に使用されました。」
このプロジェクトは短期間の実現可能性試験であり、パーキンソン病の2人が、この微調整された適応性のある脳深部刺激療法のインプラントを受けることに同意しました。
この試験では、インプラントは、脳深部刺激療法の副作用として発生することがあるジスキネジア（または不随意運動）に関連する信号について脳を監視するようにプログラムされました。
したがって、デバイスがジスキネジアの兆候を拾ったとき、それは脳への刺激を減らしました。一方、ジスキネジアが検出されなかった場合、刺激は増加した。この戦略は、このタイプの治療に関連する副作用を減らすために計算されました。
この試験の結果は、このタイプのインプラントがパーキンソン病の症状を軽減するのに、従来の脳深部刺激療法と同じくらい効果的であることを示しました。
また、このデバイスは適応性があり、刺激を絶えず送信しないため、研究者は、従来の開ループ脳刺激中に通常消費されるバッテリーエネルギーの約40％を節約できると述べました。
これらのテストは短期間でしか実施されなかったため、ジスキネジアの場合、従来の脳刺激装置と比較して、革新的なインプラントがどのように機能したかを正確に確認することはできませんでした。
ただし、新しいインプラントの適応性により、研究者は、閉ループ刺激装置がこの点ではるかにうまく機能し、悪影響が少なくなる可能性があることを期待しています。
「重要な最初のステップ」
また、スター博士は、「他の適応型脳深部刺激療法の設計は、刺激電流からの干渉を受けやすい大脳基底核の、刺激が発生する場所に隣接する領域からの脳活動を記録します」と説明しています。
「代わりに、私たちのデバイスは刺激源から遠く離れた運動皮質からフィードバックを受け取り、より信頼性の高い信号を提供します」と彼は続けます。
研究者たちは、パーキンソン病の治療法を改善するという観点から、この実現可能性調査が開かれている道に興奮しており、デバイスの長期的な有効性をテストするために、すでに大規模な試験を計画しています。
「この小規模な実現可能性調査で採用された新しいアプローチは、パーキンソン病の患者が毎日直面する問題を軽減するために、医師がより洗練された、またはパーソナライズされた方法を開発するための重要な最初のステップになる可能性があります。」
Nick B. Langhals、NINDSのプログラムディレクター
下のビデオで、革新的な脳刺激装置に関するスター博士の説明を見ることができます。
