Stymulacja mózgu reaguje na każdy krok. Nowa metoda pomaga chorym na Parkinsona unikać upadków

Gdy pacjent z chorobą Parkinsona staje na nogi, jego mózg wysyła sygnał: „idź”. Ale nogi nie słuchają. Zamiast płynnego kroku pojawia się szuranie, zawahanie, a nieraz upadek. Teraz naukowcy z University of California w San Francisco opracowali sposób, by głęboka stymulacja mózgu reagowała na każdy krok pacjenta w czasie rzeczywistym. Czy ta technologia może przywrócić płynność chodu i uwolnić chorych od lęku przed upadkiem?

Mózg, elektrody i algorytm – jak działa adaptacyjna DBS?

→ Czytaj też: Nowa cząsteczka przeciwzapalna daje nadzieję w walce z chorobą Parkinsona

Standardowa głęboka stymulacja mózgu (DBS) działa w trybie stałym – elektrody wszczepione w struktury mózgu wysyłają impulsy o niezmiennej częstotliwości, niezależnie od tego, co robi pacjent. Zespół z UCSF postanowił to zmienić. „Opracowaliśmy nową formę DBS, która dopasowuje się w czasie rzeczywistym podczas chodzenia” – tłumaczą autorzy badania opisanego w komunikacie uczelni. Zamiast sztywnego rytmu system odczytuje sygnały mózgowe związane z zamiarem ruchu i natychmiast moduluje stymulację. W efekcie impulsy pojawiają się dokładnie wtedy, gdy mózg próbuje zainicjować krok, a milkną, gdy pacjent stoi w miejscu. To jak inteligentny rozrusznik – ale dla neuronów odpowiadających za motorykę.

W badaniu opisanym przez Medical Xpress naukowcy wykazali, że adaptacyjna DBS znacząco poprawia jakość chodu i zmniejsza ryzyko upadków. W odróżnieniu od tradycyjnej stymulacji, która bywa nieskuteczna przy nagłych zmianach aktywności, nowy system działa płynnie – jak automatyczna skrzynia biegów w samochodzie, która dostosowuje przełożenia do terenu. Dla pacjenta oznacza to mniej szarpnięć, lepszą równowagę i… większą pewność siebie.

Dlaczego Parkinson zabiera krok – i jak to zmienić?

→ Czytaj też: Dwa oblicza tej samej choroby. Badania ujawniają, dlaczego leki na Parkinsona nie działają na wszystkich

Choroba Parkinsona niszczy neurony produkujące dopaminę w istocie czarnej mózgu. Bez tego neuroprzekaźnika mięśnie sztywnieją, ruchy spowalniają, a charakterystyczne drżenie utrudnia precyzyjne czynności. Jednak zaburzenia chodu – zwłaszcza tzw. „freezing” (zastój ruchu) – należą do najbardziej upośledzających objawów. Pacjent nagle staje w miejscu, jakby nogi wrosły w podłogę. Upadki są wtedy częste i grożą złamaniami.

Dotychczasowa DBS – nawet jeśli skutecznie redukuje drżenie i sztywność – często zawodzi właśnie przy chodzie. „Stymulacja ustawiona na jeden poziom nie radzi sobie z dynamicznymi zmianami, jakie zachodzą przy każdym kroku” – wyjaśniają badacze z UCSF. Dzięki adaptacyjnemu algorytmowi system „widzi” zamiar ruchu w korze ruchowej i wysyła odpowiedni impuls do jądra niskowzgórzowego – kluczowego węzła obwodów motorycznych. To tak, jakby mózg dostał wspomaganie dokładnie w momencie, gdy go potrzebuje, a nie bez przerwy.

Testy na ludziach i co dalej?

Nowatorską metodę przetestowano na kilkunastu osobach z zaawansowaną chorobą Parkinsona. Wstępne wyniki są obiecujące: uczestnicy osiągali bardziej naturalny chód, a liczba upadków spadła o kilkadziesiąt procent w porównaniu do standardowej stymulacji. Co ważne, system działał niezawodnie w codziennych sytuacjach – podczas chodzenia po korytarzu, skręcania, a nawet wchodzenia po schodach. Naukowcy podkreślają, że to dopiero początek drogi do powszechnego zastosowania. „Potrzebujemy większych badań i dłuższej obserwacji” – mówią. Niemniej koncepcja „inteligentnej” DBS, która dostosowuje się do aktywności pacjenta, wyznacza nowy kierunek w leczeniu zaburzeń ruchowych. Jeśli kolejne próby potwierdzą skuteczność, za kilka lata osoby z Parkinsonem mogą zyskać nie tylko lepsze kontrolowanie objawów, ale przede wszystkim – swobodę poruszania się bez lęku.

To nie tylko postęp technologiczny. Dla kogoś, kto boi się wyjść z domu, bo kilka razy dziennie zamiera w bezruchu, możliwość znów płynnego przejścia przez ulicę może znaczyć więcej niż kolejna tabletka. Badania UCSF pokazują, że w medycynie XXI wieku największe przełomy często zaczynają się od prostego pytania: dlaczego stymulacja ma być sztywna, skoro ruch z natury jest płynny?