دانشمندان دانشگاه مانت سینا سه اتصال مهم مغزی را شناسایی کرده‌اند که با بهبود طولانی‌مدت در بیمارانی که برای افسردگی شدیدِ پاسخ‌نداده به درمان‌های متعارف، تحریک عمقی مغز (Deep Brain Stimulation یا DBS) دریافت می‌کنند، مرتبط است. این کشف می‌تواند به پژوهشگران کمک کند تا این درمان آزمایشی را دقیق‌تر و مؤثرتر کنند.
این پژوهش که در تاریخ اول اکتبر در مجله روانپزشکی آمریکا منتشر شد، بزرگ‌ترین گروه از بیماران گردآوری‌شده در چندین هم‌گروه مستقل تاکنون را که تحریک عمقی مغز ناحیه سینگولات ساب‌کالوزال (SCC DBS) را برای افسردگی مقاوم به درمان دریافت کرده بودند، بررسی کرد.
پژوهشگران دریافتند که بهبودهای پایدار به طور مداوم با تحریک الکتریکی که به سه مسیر خاص ماده سفید می‌رسد، مرتبط بود: بسته سینگولوم، فورسپس مینور و مسیر فاسیکولوس آنسینات مدیال/آمیگدالوفوگال بطنی.
این یافته‌ها استدلال استفاده از نقشه‌های دقیق اتصالات مغز را برای تعیین دقیق محل کاشت الکترودها تقویت می‌کند، به جای انتخاب موقعیت آن‌ها عمدتاً بر اساس نشانه‌های آناتومیک. این استراتژی که «هدف‌گذاری مبتنی بر کانکتوم» نامیده می‌شود، پیش از این به شکل‌دهی آزمایش بالینی جاری TRANSCEND شرکت ابوت کمک کرده است؛ مطالعه‌ای تصادفی و کنترل‌شده که از نقشه‌های فردی اتصال مغز برای راهنمایی درمان SCC DBS استفاده می‌کند.
«این مطالعه اهمیت هدف‌گذاری جراحی شخصی‌سازی‌شده را برای دستیابی به نتایج بهینه با تحریک عمقی مغز برای افسردگی تأکید می‌کند»، به گفته هلن مایبرگ، دکترای پزشکی، استاد نوروترپیوتیکس در مانت سینا و مدیر بنیان‌گذار مرکز نَش برای درمان‌های مدار پیشرفته در دانشکده پزشکی ایکان مانت سینا. «در هر آزمایش بالینی تصادفی و کنترل‌شده برای درمان نورومودولاسیون، قرارگیری دقیق لید و تأیید درگیر شدن هدف مورد نظر مغزی، گام‌های اولیه ضروری هستند. ما هنوز باید بسیاری از موارد را درباره اینکه کدام بیماران بیشترین بهره را از تحریک این هدف خاص می‌برند، یاد بگیریم، اما توسعه امضاهای تصویری که بتوانند بیماران را با درمان بهینه خود تطبیق دهند، همچنان یک هدف مرکزی در تحقیقات ما باقی می‌ماند.»
چگونه تحریک عمقی مغز افسردگی شدید را هدف قرار می‌دهد
چگونه تحریک عمقی مغز افسردگی شدید را هدف قرار می‌دهد
برای افرادی که افسردگی مقاوم به درمان دارند، درمان‌های استاندارد نتوانسته‌اند تسکین کافی فراهم کنند. پژوهشگران در حال بررسی تحریک عمقی مغز به عنوان یک درمان احتمالی برای افراد مبتلا به علائم شدید و مداوم هستند.
این روش شامل کاشت جراحی الکترودها در داخل مغز برای ارسال سیگنال‌های الکتریکی کنترل‌شده به مدارهای درگیر در افسردگی است. با این حال، قرار دادن صحیح الکترودها همچنان یکی از بزرگ‌ترین چالش‌ها باقی مانده است.
تحریک الکتریکی صرفاً بر بافت مغز نزدیک‌ترین به الکترود کاشته‌شده اثر نمی‌گذارد. بلکه می‌تواند شبکه‌های بزرگ‌تر را نیز از طریق مسیرهای ماده سفید که مناطق مختلف مغز را به هم متصل می‌کنند، تحت تأثیر قرار دهد. در نتیجه، دو بیمار با الکترودهایی که در مکان‌های تقریباً یکسان کاشته شده‌اند، ممکن است بسته به اینکه کدام اتصالات واقعاً تحریک می‌شوند، نتایج بسیار متفاوتی را تجربه کنند.
پژوهش‌های قبلی از مانت سینا و دانشگاه اموری اهمیت این شبکه‌ها را ثابت کرده بودند. در مطالعاتی که بین سال‌های ۲۰۱۴ و ۲۰۲۳ در مجلات روان‌شناسی زیستی، روان‌شناسی مولکولی و نیچر منتشر شدند، تیم‌ها مسیرهای ماده سفید مرتبط با درمان موفق SCC DBS را شناسایی کردند و روشی برای برنامه‌ریزی محل قرارگیری الکترودها با استفاده از نقشه‌های اتصال مغز توسعه دادند.
بررسی اخیر تلاش کرد تا مشخص کند آیا آن اتصالات در بیمارانی که در سایر مراکز تحقیقاتی درمان شده بودند نیز مهم بودند یا خیر. دانشمندان همچنین می‌خواستند بفهمند آیا تفاوت‌هایی در مسیرهای طی‌شده توسط تحریک می‌تواند به توضیح بیمارانی که سود نبرده‌اند کمک کند.
سه اتصال مغزی مرتبط با بهبود پایدار
سه اتصال مغزی مرتبط با بهبود پایدار
برای بررسی، پژوهشگران اطلاعات حاصل از چندین مطالعه بالینی، از جمله آزمایش BROADEN و یک گروه بیمارستانی در دانشگاه تورنتو، جایی که SCC DBS ابتدا توسعه یافت، را مطالعه کردند.
آن‌ها از مدل‌های کامپیوتری میدان‌های الکتریکی تولیدشده توسط الکترودهای کاشته‌شده در کنار نقشه‌های اتصال مغز استفاده کردند. این کار به آن‌ها امکان داد تخمین بزنند کدام مسیرها تحریک دریافت کرده‌اند و آن الگوها را در گروه‌های مختلف بیمار مقایسه کنند.
نتایج رابطه‌ای سازگار بین بهبود مستمر و تحریک بسته سینگولوم، فورسپس مینور و مسیر فاسیکولوس آنسینات مدیال/آمیگدالوفوگال بطنی را نشان داد.
یکی از یافته‌ها به ویژه قابل توجه بود. در سراسر مراکز مطالعه، بیمارانی که پس از دو سال به درمان پاسخ نداده بودند، فاقد درگیری تحریکی با بسته سینگولوم چپ بودند.
پژوهشگران بررسی نکردند که آیا جابجایی الکترودها برای رسیدن به این مسیر، علائم آن بیماران را بهبود می‌بخشد یا خیر. با این حال، این الگو توضیحی احتمالی ارائه می‌دهد که چرا قرارگیری‌های ظاهراً مشابه الکترود می‌تواند نتایج متفاوتی تولید کند. ممکن است الکترود در منطقه کلی صحیح قرار گرفته باشد اما همچنان در فعال کردن تمام اتصالات مرتبط با بهبود پایدار شکست خورده باشد.
«این مطالعه به سوال مهمی در DBS پاسخ می‌دهد: نه صرفاً کدام ناحیه از مغز باید تحریک شود، بلکه کدام اتصالات در آن ناحیه باید درگیر شوند»، به گفته برایان کوپل، دکترای پزشکی، مدیر مرکز نورومودولاسیون در مانت سینا. «برای اختلال شبکه‌ای مانند افسردگی، میلی‌مترها می‌توانند تعیین کنند که آیا تحریک به مسیری که قصد تعدیل آن را داریم می‌رسد یا خیر. شناسایی و درگیر کردن تکرارپذیر آن مسیرها، هدف جراحی دقیق‌تری به ما می‌دهد و چارچوبی برای درک اینکه چرا قرارگیری‌های الکترود که در غیر این صورت مشابه هستند، ممکن است نتایج بالینی متفاوتی تولید کنند.»
به سوی درمان‌های شخصی‌سازی‌شده‌تر افسردگی
به سوی درمان‌های شخصی‌سازی‌شده‌تر افسردگی
اگرچه رسیدن به این سه مسیر مهم به نظر می‌رسد، پژوهشگران تأکید می‌کنند که تنها قرارگیری الکترود بعید است تعیین کند که آیا بیمار بهبود می‌یابد یا خیر.
این تحقیق بر شناسایی اتصالات مغزی که باید تحریک دریافت کنند تمرکز داشت. مطالعات بیشتری لازم است تا مشخص شود کدام افراد بیشترین احتمال بهره‌مندی از SCC DBS را دارند و چگونه باید تحریک الکتریکی با ادامه درمان تنظیم شود.
محدودیت‌هایی نیز در داده‌های تصویربرداری مغز وجود داشت. اسکن‌های فردی MRI نفوذی (diffusion MRI)، که می‌توانند اطلاعاتی درباره اتصالات ماده سفید یک فرد ارائه دهند، برای همه شرکت‌کنندگان در دسترس نبود. در نتیجه، بخش زیادی از تحلیل از نقشه‌های عمومی اتصال مغز به جای نقشه‌های ساخته‌شده اختصاصی برای هر بیمار استفاده کرد.
برای گروه بیمارستانی اموری، پژوهشگران توانستند نتایج به‌دست‌آمده از نقشه‌های عمومی اتصال را با نتایج مبتنی بر تصویربرداری نفوذی فردی مقایسه کنند. هر دو رویکرد یافته‌های سازگاری تولید کردند که حمایت بیشتری از اهمیت مسیرهای شناسایی‌شده ارائه می‌دهد. با این حال، تحقیقات بیشتری برای اثبات ارزش تصویربرداری اختصاصی بیمار لازم است.
بررسی‌های آینده کاوش خواهند کرد که آیا اندازه‌گیری‌های اضافی تصویربرداری مغز، از جمله یکپارچگی ماده سفید و اتصال عملکردی، می‌توانند به شناسایی بیماران مناسب، بهبود قرارگیری الکترود و راهنمایی تنظیمات درمان کمک کنند.
«یافته‌های ما نشان می‌دهد که درگیر کردن دقیق این مسیرهای ماده سفید، گام نخست حیاتی به سوی پاسخ پایدار است»، به کی سوئنگ چوی، دکترای فلسفه، استاد انجمنی، رهبر هسته تصویربرداری در مرکز درمان‌های مدار پیشرفته در مانت سینا و نویسنده مکاتبه‌ای مطالعه. «گام بعدی، توصیف حالات غیرطبیعی عملکردی و ساختاری مغز در امتداد این مسیرها برای ساخت مدل‌های دقیق‌تر جهت تنظیم پارامترهای تحریک اختصاصی بیمار، از جمله دامنه، فرکانس و عرض پالس، برای پزشکی دقیق است.»
با ترکیب نقشه‌های مغزی روزبه‌روز دقیق‌تر با تنظیمات تحریک شخصی‌سازی‌شده، دانشمندان امیدوارند بهتر درک کنند که چرا برخی افراد تسکین پایدار را تجربه می‌کنند در حالی که برخی دیگر چنین نیستند. این یافته‌ها گام دیگری به سوی توسعه درمان‌های هدفمندتر برای افسردگی شدید را نمایندگی می‌کنند، اگرچه تحقیقات بالینی بیشتری برای تعیین میزان بهبود نتایج توسط این رویکردها ضروری است.
تأمین مالی و افشای تضاد منافع
تأمین مالی و افشای تضاد منافع
این پژوهش از ابتکار BRAIN موسسه ملی سلامت (NIH) از طریق گرنت UH3NS103550، بنیاد امید برای تحقیقات افسردگی و بنیاد دانا حمایت دریافت کرد.
واحد نورومودولاسیون شرکت ابوت داده‌های آزمایش بالینی BROADEN را تأمین کرد اما در طراحی یا تحلیل مطالعه فعلی مشارکت نداشت.
افشای تضاد منافع: دکتر برایان کوپل به عنوان مشاور پاداش‌گیرنده برای شرکت لابراتوارهای ابوت خدمت می‌کند.
دکتر هلن مایبرگ مخترع مشترک نام‌دار روشی است که از تحریک عمقی مغز (DBS) در ناحیه خاصی از مغز (ناحیه سینگولات ساب‌کالوزال) برای درمان افسردگی مقاوم به درمان استفاده می‌کند. این روش به شرکت لابراتوارهای ابوت مجوز داده شد. دکتر مایبرگ پرداخت‌های حق امتیاز از علوم عصبی کاربردی (Functional Neuroscience) مرتبط با این فناوری را دریافت کرده و واجد شرایط دریافت پرداخت‌های اضافی در آینده است. او همچنین به عنوان مشاور پاداش‌گیرنده برای شرکت لابراتوارهای ابوت در ارتباط با آزمایش‌های بالینی آن شرکت که شامل DBS برای افسردگی است، خدمت می‌کند.
دکتر کی سوئنگ چوی و دکتر مارتین فیگی نیز مشاوران پاداش‌گیرنده برای شرکت لابراتوارهای ابوت هستند.
دکتر مایبرگ، دکتر کوپل و دکتر چوی مخترعان مشترک نام‌دار درخواست ثبت اختصاری هستند که تکنیکی برای شناسایی قرارگیری بهینه الکترود در تحریک عمقی مغز برای افسردگی را پوشش می‌دهد. درخواست ثبت اختصار از طریق مانت سینا ثبت شد و این فناوری همچنان بدون مجوز باقی مانده است. با این حال، این رویکرد در آزمایش بالینی TRANSCEND استفاده شده است.