بخشی از مقاله
خلاصه
آثار میدانهای مغناطیسی کم شدت - کمتراز 500 میکروتسلا - در فرکانسهای پایین بر فعالیت مغز انسان از دیرباز مورد توجه بوده است. باتوجه به داده های سیگنال الکتروانسفالوگرافی و نحوه ارتباط بیماری آلزایمر با ویژگیهای مختلف سیگنالهای مغزی میتوان با ثبت سیگنال و پردازشهایی مناسب در حوزه زمان و فرکانس ، بیماری را در مراحل اولیه تشخیص و براین اساس روشی نوین برای درمان ارائه کرد.
تحریک مغناطیسی فراجمجمه ای، از یک سیم پیچ مغناطیسی برای القای میدان الکترومغناطیسی در بافت مغز، استفاده می کند. در این تحقیق ، تاثیر تحریک مغناطیسی فراجمجمه ای را برمبنای پردازش سیگنالهای الکتریکی مغز ، بر روی بیماران آلزایمری بررسی شد.
تابش میدانهای مغناطیسی پالسی موجب کاهش دامنه و فرکانس پتانسیلهای عمل سلول عصبی می شود. همچنین دامنه هیپرپلاریزاسیون متعاقب و طول مدت پتانسیل عمل پس از اعمال میدان، به طور معنی داری افزایش مییابد . این تغییرات بر روی کانالهای یونی مشخص گردید و با مدلسازی سلول عصبی تحت تاثیر میدانهای مغناطیسی و اصلاح امواج مغزی تضعیف شده در بیمار، روش درمان جدید ارائه گردید.
.1 مقدمه
بیماری آلزایمر - Alzheimer's Disease - یک بیماری تحلیل برنده و پیش رونده قوای عقلانی است که معمولاً در افراد مسن دیده می شود. از علائم بارز این بیماری، از دست دادن حافظه، قدرت قضاوت و استدلال و تغییرات مهم رفتاری در شخص می باشد.
این بیماری با از دست رفتن سیناپس های نورون ها در برخی مناطق مغز، ایجاد ساختارهای پروتئینی کروی شکلی بنام پلاک های پیری در خارج نورون ها و ساختارهای پروتئینی رشته ای بنام کلاف های مارپیچی در جسم سلولی نورون ها، مشخص می شود. در حال حاضر هیچ روش تشخیصی و درمانی قطعی برای این بیماری وجود ندارد. شیوع بیماری آلزایمر به سرعت در حال افزایش است
تعداد بیماران آلزایمری در ایران طبق گزارشات انجمن آلزایمر ایران در طی 13سال تقریباً 2/2 برابر شده است . درمان های رایج قادر به درمان یا جلوگیری از پیشرفت بیماری نبوده و تنها نتایج مختلفی در کاهش علائم بیماری دارد.
دراین مقاله یک پروتکل جدید را در مورد کاربرد تحریک مغناطیسی فرا جمجمه ای - Transcranial Magnetic - stimulation بر اساس تحلیل و پردازش سیگنالهای دریافتی از مغز ، بعنوان یک درمان بالقوه برای بیماری آلزایمر ، مورد بررسی قرار گرفته است. هر پالس مغناطیسی به سهولت و بدون درد، از پوست سر و استخوان و پرده های مغز گذشته و به نورون های عصبی می رسد و باعث فعالیت کوتاه مدت نورون های عصبی مربوطه می گردد.
چنانچه پالس ها بصورت متوالی و به سرعت اعمال شوند قادر به ایجاد تغییرات پایدارتری در فعالیت مغزی می باشد.این روش repetitive TMS یا rTMS نامیده می شود. rTMS یک روشی است که بصورت موفق آمیزی برای درمان علامات بی نظمی های عصبی و روانی ، ازجمله بیماری پارکینسون ، استفاده شده است. rTMS، شامل تغییر سریع میدان مغناطیسی در سطح خارجی مغز است.
این میدان مغناطیسی توسط یک جریان الکتریکی قوی از طریق یک سیم رسانا در یک سیم پیچ مدور یا چرخشی به شکل هشت ایجاد می شود که وقتی روی جمجمه شخص قرار می گیرد قادر به القای میدان های الکتریکی در بافت رسانای مغز بوده که باعث حرکات یون شده و می تواند ضمن تقویت امواج مغزی فرد مبتلا به آلزایمر که در اثر این بیماری دچار تضعیف شده ، باعث غیرمتعادل نمودن سلولهای عصبی شود.
پالس های مجزایTMS برای قشر حرکتی قادر به ایجاد فعالیت عضلانی بوده و پالس های تکراری - rTMS - باعث تحت تاثیر قرار دادن تحریک پذیری ناحیه تحریک ، بسته به فرکانس پالسها، می شود.مخصوصاً ، پالس های مرتبط به امواج آلفای مغز با فرکانس پائین - تقریبا 1 هرتز - باعث کاهش تحریک پذیری قشر مغز شده، درحالیکه پالس های مرتبط به امواج بتای مغز با پالس های فرکانس بالا -20 - 10 هرتز - باعث افزایش تحریک پذیری قشری در اکثر افراد می شود.
قبلاً چند گروه تحقیقاتی، اثر rTMS را روی جنبه های خاص عملکرد شناختی در بیماران AD در نمونه های کوچک، بررسی کردند.
مهمترین پارامترهای یک درمان rTMS ، انتخاب فرکانس و ناحیه مغزی مورد تحریک است . همه مطالعات قبلی از درمان rTMS که برای بیماری آلزایمر، اعمال شده از فرکانس بالا - HF=10-20HZ - برای قشر جلوی مغز خلفی جانبی - DorsoLateral PreFrontal Cortex - - دوطرفه - در جهت افزایش تحریک پذیری قشر، استفاده نموده اند . DLPFC نقش مهمی را در عملکرد اجرایی مغز مثل تصمیم گیری، ایفاء می کند و بافعالیت های هماهنگ سازی بقایای مغز شامل ذخیره سازی و بازیابی اطلاعات، ارتباط داشته و بنابراین دارای نقش مهمی در عملکرد حافظه است.
در مغز بیماران آلزایمری، یک اختلال عمیق از فعل و انفعالات متابولیک با آستروسیت ناشی از چرخه غیرطبیعی گلوتامات - گلوتامین - GLx - وجود دارد. کاربرد HF_rTMS برای ناحیه سمت چپ DLPFC باعث افزایش سطح GLx و بازگشت چرخه GLx به حالت عادی می شود. از سوی دیگر ، کاربرد HF rTMS برای ناحیه DLPFC راست باعث کاهش نشانه های اضطراب می شود که بصورت قابل توجهی در بیماران آلزایمری در مراحل متوسط و خفیف،زیادمشاهده شده است.
به دلایل بالا، مشابه با دیگر تحقیقات مربوطه، در این مقاله یک HF-rTMS دوجانبه برای DLPFC ، انتخاب شده است. این مقاله نتایج تحقیق مطالعه ای دومرحله ای از اثرات درمان HF- rTMS برمبنای بررسی لحظه ای امواج مغزی را روی بیماران AD که بصورت دوجانبه برای DLPFC اعمال شده ارائه میدهد.
.2 روش ها
-1-2 بیماران
10 بیمار داوطلب 6 - زن - در سن 57-87 سال در این مطالعه، شرکت کردند.
معیارهای ورودی برای مطالعه شامل شرایط زیر است :
الف- تشخیص احتمال بیماریADتوسط متخصص مغز و اعصاب
ب-کسب امتیاز ارزیابی شناختی مونترال اولیه - Montreal Cognitive Assessment - - MOCA - بین 5 و 26 - از - 30
ج-عدم سابقه تشنج و سابقه مشکلات ذهنی در بدن آنها .
همه داوطلبین برای بیماری افسردگی توسط مقیاس رتبه بندی افسردگی تست شده اند. این تست به این دلیل انجام شد، چون ممکن است که rTMS ، علامات افسردگی را درمان کند و بررسی ها را در مورد اثرات rTMS روی نشانه های AD دچار تردید کند.
-2-2 ثبت سیگنال مغزی
برای ثبت سیگنال مغزی از سه کانال Cz و Pz و Fz بصورت تک قطبی استفاده شده است زیرا هدف ثبت کل فعالیت مغزی است و برای بررسی نحوه فعالیت EEG و تأثیر آن بر فعالیت الکتریکی مغز برای یک بیمار آلزایمری یک کانال، بصورت دو قطبی به ثبت فعالیت الکتریکی مغز برای یک بیمار آلزایمری یک کانال، بصورت دوقطبی به ثبت فعالیت الکتریکی چشم پرداخته شده است.
-3-2 طراحی مطالعه
طراحی مطالعه شامل یک مطالعه مرحله 1 کنترل شده دارونما و یک مطالعه مرحله 2 پیگیری درمان HF- rTMS می باشد. در مرحله اول جهت اندازه گیری دارونما بیماران بصورت تصادفی به دو گروه تقسیم بندی می شوند : یک گروه - S-R - دریافت کننده درمان مصنوعی و سپس درمان واقعی و گروه ثانوی - R-S - دریافت کننده درمان واقعی و سپس درمان مصنوعی می باشد. از 10 بیماری که مطالعه را تکمیل نمودند، 4 تا در گروه S-R و 6 تا در گروه R-S هستند. چنانچه برای درمان مصنوعی، یک بلوک چوبی با ضخامت 2cm بین سیم پیچ و بیمار ، تعبیه می شود که قدرت میدان الکتریکی القایی را در بافت مغز زیر آستانه موردنیاز برای تحریک نورون ها بدون تحت تاثیر قرار دادن حس لمسی یا صدایی درمان ضعیف می سازد.
-4-2 پروتکل درمانی
جهت طراحی و آزمایش یک پروتکل rTMS بهینه برای درمان AD ، ما مطالعات مختلف بررسی کننده rTMS را روی AD مرور کردیم. اکثر اثرات مفید مشاهده شده تاکنون که ناشی از تحریک DLPFC راست و چپ در فرکانس 20 هرتز و شدت %90-100 قدرت پالسی هستند، به برانگیختن یک پاسخ حرکتی مرئی در قشر حرکت نیاز دارند.
جهت بررسی اثر دارونمایی، با توجه به اندازه نمونه کوچک، مطالعه بعنوان یک مطالعه متقاطع با یک پروتکل درمانی دو مرحله ای طراحی شد که یکی شامل درمان با سیم پیچ واقعی و دیگری درمان با سیم پیچ مصنوعی می باشد. بیماران، اعضای خانواده آنها و ارزشیابان شناختی آموزش دیده، این ارزیابی های - - AD Assessment Scale-cognitive subscale ADAS-Cog را انجام می دهند و ناآگاه از انتساب بیماران برای مرحله های درمانی واقعی و مصنوعی هستند. یک دوره استراحت 4 هفته ای بین دو مرحله درمان وجود دارد.
هردو مرحله مطالعه، با مقدار پالس های rTMS بین %90 تا % 100 از آستانه حرکت - RMT - ، یعنی شدت موردنیاز برای ایجاد یک حرکت مشخص در زمان اعمال پالس های مجزا برای قشر حرکتی، تنظیم می شود
