С другой стороны непрерывная глубокая мозговая стимуляция, как тип, используемый для болезни Паркинсона и в настоящее время при исследовании в людях с болезнью Альцгеймера, ослабляет память, согласно результатам исследования у взрослых нечеловеческих приматов сообщил в журнале Current Biology.С неустойчивой стимуляцией – в настоящее время не используемый в любом применении в мозгу в пациентах – обезьяны смогли помнить вещи до пяти раз дольше в стандартном тесте на рабочую память.«Это берет обезьяну от того, чтобы быть видом середины исполнителя пакета к вершине класса», говорит доктор Дэвид Т. Блэйк, нейробиолог в Отделе Невралгии в Медицинском колледже штата Джорджия в Университете Огасты. «Обезьяна, которая является бедным исполнителем, становится серединой исполнителя пакета после двух – трех месяцев этой стимуляции».
В новых исследованиях ученые использовали метод размещения тонких волосами электродов в мозг, чтобы поставить электричество и увеличить деятельность ядра basalis Meynert, небольшой площади в переднем мозге, который необъяснимо ухудшается и при болезни Паркинсона и при болезни Альцгеймера.«Естественный ответ многих мозговых систем к непрерывному входу должен начать игнорировать вход», говорит Блэйк. На самом деле постоянная стимуляция в других областях как globus pallidus хранилища желала клинической выгоды как сокращение дрожи болезни Паркинсона.
«В случае болезни Паркинсона глубокая мозговая стимуляция эффективно downregulating, что часть мозга», говорит Блэйк, соответствующий автор исследования. «Что мы хотели сделать, вместо этого была к upregulate область».Их цели включали предоставление доступа больше к химическому ацетилхолину посыльного, в регионе. У ядра basalis есть большая концентрация нейронов, которые связаны с мозговыми областями, очень важными для памяти и познания, и при здоровых условиях имеют готовую поставку ацетилхолина, который позволяет важную связь между ними.Поскольку мы стареем, уровни ацетилхолина в мозгу естественно уменьшаются, но болезнь Альцгеймера вызывает драматический эффект множителя, который берет нас от того, чтобы быть забывчивым к другому уровню, говорит доктор Элвин В. Терри, председатель Отдела MCG Фармакологии и Токсикологии и соавтора исследования.
Они начали с непрерывной стимуляции, как клинические подходы, и видели неожиданное снижение работы. Одинаково удивляя, они нашли, что неустойчивая стимуляция привела к более доступному ацетилхолину в регионе и лучшей работе.
На самом деле использование ингибитора холинэстеразы donepezil восстановило работу памяти у животных, которые получили постоянную стимуляцию, но не оказали влияния на тех, память которых была уже увеличена неустойчивой стимуляцией.«Обычно нейроны не стреляют без остановок», отмечает Терри. «Они пульсируют, если Вы будете».Шестьдесят импульсов в секунду в течение 20 секунд, сопровождаемых 40-секундным интервалом без стимуляции, предоставили оптимальное преимущество в исследовании.Ученые подозревают, что выгода следовала из воздействия увеличенных уровней ацетилхолина непосредственно на нейронах и их поддерживающих камерах в том регионе.
Однако, это может также следовать из небольшого увеличения кровотока к отделу головного мозга, пишут они. Ингибиторы холинэстеразы, наркотики, используемые, чтобы лечить болезнь Альцгеймера, как известно, увеличивают кровоток до мозговых приблизительно 10-15 процентов в людях. Кровоток, как правило, уменьшается при болезни Альцгеймера.Команда MCG представила предложение по гранту, чтобы начать клиническое испытание в ранней стадии болезни Альцгеймера, используя их новые доказательства выгоды неустойчивого пульсирования.
Они отмечают, что множество отделов головного мозга и образцов стимуляции в настоящее время является объектом исследования в клинических испытаниях в Соединенных Штатах и Европе.Взрослый, но не в возрасте обезьян в текущем исследовании уже был частью расследования, чтобы определить, могла ли бы стимуляция улучшить осязание, которое также уменьшается с возрастом.
Ученые поняли, что со стимуляцией обезьяны смогли обнаружить сигналы пальца по существу 100 процентов времени против приблизительно 60 процентов времени без него.Таким образом, они также использовали классическую рабочую задачу памяти, в которой приукрашенный квадратный сигнал показывает, затем исчезает, сопровождаемый задержкой и затем выбором между квадратом цвета сигнала и distractor квадратом. Обезьяны получают продовольственное вознаграждение за то, что заставили сигнал соответствовать.«Были все основания думать, что мы найдем то, что мы нашли, могли ли бы мы на самом деле повысить ацетилхолин, и переключающийся от непрерывного до неустойчивой стимуляции был шаг, который был необходим, чтобы сделать это», говорит Блэйк.
На самом деле, после месяцев неустойчивой стимуляции, обезьяны стали более владеющими мастерством теста памяти даже без стимуляции.В то время как это походит на большее количество хороших новостей, причина устойчивого эффекта не на 100 процентов ясна: это могли быть клетки головного мозга, устанавливают больше связей, это могло быть больше ацетилхолина, продолжает выпускаться, это могли быть оба, отмечают ученые.
«Есть два главных класса эффектов, которые ацетилхолин имеет в центральной нервной системе», говорит Блэйк. «Это изменяет способ, которым нейроны говорят друг с другом. Это заставляет некоторые нейроны становиться более активными, некоторые, чтобы стать менее активным. Второй класс эффектов – то, что это улучшает кровоток», говорит он. Больше крови означает, что больше глюкозы источника энергии и жизненного кислорода добираются до мозга, таким образом, не удивительно, что мозг становится более здоровым со временем с этими увеличенными активами, говорит Блэйк. «Идея состоит в том, что это будет иметь долгосрочный эффект», добавляет Терри.
Глубокая мозговая стимуляция, которая сопоставима с кардиостимулятором для сердца, также более отборная, чем наркотики, представляясь только стимулировать ацетилхолин в целевом мозговом месте. У нас есть рецепторы ацетилхолина на всем протяжении нашего тела, и ингибиторы холинэстеразы делают больше к химикату доступный bodywide, увеличивая риск побочных эффектов как тошнота, потеря аппетита, боли в суставах и судорог мышц.На самом деле ответы на неустойчивую стимуляцию в исследовании были так сильны, как испытанные пациентами, принимающими большие дозы ингибиторов холинэстеразы, ученые, сообщают.
«Первичные наркотики, которые используются, чтобы лечить болезнь Альцгеймера, увеличивают эту холинергическую функцию, но они неопределенные, таким образом, они вызывают все эти периферийные побочные эффекты», говорит Терри. «Это – намного более отборный способ увеличить тот регион».Глубокая мозговая стимуляция в основном добавляет нормальные мозговые процессы, которые позволяют выпуск ацетилхолина, говорит Блэйк.
Мозг воздействует на объединенную биохимическую и электрическую систему, у которой есть электрические шипы, управляющие длиной аксона – длинные руки, которые достигают от одного нейрона до другого нейрона или другого типа клетки. То, где две клетки соединяются, называют синапсом и электрическими результатами шипа в выпуске ацетилхолина в синапсе, который влияет на клетку, это касается возможно активации его электрически или изменения, как это функционирует некоторый другой путь. Электрическая активация единственного нейрона на самом деле также активирует другие нейроны в непосредственной близости.Успех внедренных дефибрилляторов/кардиостимуляторов и глубокой мозговой стимуляции для болезни Паркинсона привел к исследованию ее потенциала для проблем как болезнь Альцгеймера.
Управление по контролю за продуктами и лекарствами одобрило глубокую мозговую стимуляцию для болезни Паркинсона и существенной дрожи в 1997.Стареющие родившиеся во время демографического взрыва, которые начали поворачиваться 65 в 2011, являются водителями позади драматических увеличений тех в опасности для болезни Альцгеймера и другой возрастной деменции.
К 2050 возраст населения 65 и, как предполагается, достигнет 83,7 миллионов, почти удвоит предполагаемое население 43,1 миллионов в 2012, по данным американского Бюро переписи.