La stimolazione cerebrale profonda (DBS) è la più focale e invasiva delle terapie di stimolazione cerebrale elettromagnetica. Consiste in un generatore di impulsi sottocutaneo che fornisce una stimolazione continua del tessuto cerebrale circoscritto tramite un microelettrodo multicontatto che termina nel suo bersaglio. Il risultato è una terapia regolabile, reversibile e specifica.

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Nonostante la limitata comprensione dei suoi meccanismi d’azione, l’efficacia della DBS è già stata dimostrata in diversi disordini del movimento, nel trattamento del morbo di Parkinson e dell’epilessia. Negli ultimi due decenni si è cercato di espandere l’uso della DBS per aiutare anche i pazienti affetti da disturbi mentali come la dipendenza, il disturbo ossessivo-compulsivo, il disturbo da stress post-traumatico e la depressione. Finora, questi sforzi hanno incontrato, tuttavia, un successo limitato.

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A questo proposito gli scienziati dell’Università del Minnesota hanno proposto una nuova teoria: tutte queste malattie derivano da una serie di circuiti cerebrali chiamati loop cortico-striatali che possono essere manipolati con uno specifico tipo di stimolazione elettrica per portare sollievo ai pazienti. Alik Widge, assistente professore presso il Dipartimento di Psichiatria dell’Università,  ha presentato le prove per questa teoria al ° Minnesota Neuromodulation Symposium,tenutosi tra il 18 e il 19 aprile 2019. Widge, che è allo stesso tempo uno psichiatra e un ingegnere biomedico, ritiene che molte malattie psichiatriche abbiano un filo comune: i pazienti con sintomi di queste malattie si sentono tutti “bloccati”.

Alik Widge          Ph:.neuroscience.umn.edu

Le persone depresse, ad esempio, rimangono bloccate in un ciclo di pensiero negativo. Le persone con disturbo ossessivo compulsivo sanno che la stufa è quasi certamente spenta o la porta è sicuramente bloccata, ma sono bloccati dal pensiero che devono continuare a controllarlo. Le persone con PTSD rimangono bloccate pensando alla stessa esperienza traumatica più e più volte. Le persone con dipendenza tornano alla stessa sostanza dannosa, anche quando la loro dipendenza fisica da essa è stata infranta.

Secondo Widge la sensazione di essere bloccati in un ciclo abituale, che si tratti di prendere cocaina o controllare la stufa, proviene dai circuiti del circuito cortico-striatale nel cervello. Questo insieme di strutture a forma di spirale collega la corteccia sulla superficie del cervello a una regione interna evolutivamente vecchia e profonda chiamata striato. Alcuni di questi circuiti sono coinvolti nelle nostre unità base e abituali. Secondo gli scienziati  questo vecchio sistema va in overdrive in persone con disturbi psichiatrici,  implicando rigidità e pensiero bloccato, e causando una condizione in cui  il cervello non riesce a fare un passo indietro e lasciare che altri sistemi decisionali abbiano una svolta nel controllare il comportamento.

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È già stato osservato in precedenti prove cliniche che la stimolazione cerebrale profonda ha avuto effetti positivi sia sull’OCD che sulla depressione. “Questi disturbi sono due diversi capitoli nel Manuale Diagnostico e Statistico, e sono tradizionalmente trattati in modo diverso, ma deve esserci qualcosa in comune se è possibile trattarli con lo stesso intervento”, sostiene Widge. Inoltre interessanti sono stati i risultati dello studio Widge e colleghi pubblicati questo mese, che hanno dimostrato alcune delle basi neuronali del processo decisionale flessibile. Per verificare l’ipotesi, Widge e i suoi colleghi hanno impiantato chirurgicamente elettrodi in questa zona profonda del cervello nei roditori e in un uomo con grave Disturbo Ossessivo-Compulsivo. Gli elettrodi nel cervello dell’uomo hanno continuato a registrare attività e a fornire stimoli alle parti che guidano l’abitudine degli anelli cortico-striatali per oltre un anno.

“Quello che vediamo nel paziente affetto da DOC è che durante i brevi periodi in cui è drammaticamente migliore, quel loop è spento”, dice Widge. Ciò suggerisce che quando le connessioni tra il cervello profondo e il cervello superficiale si calmano, il pensiero orientato all’obiettivo può prendere il sopravvento. Widge e i suoi colleghi hanno anche notato che quando il circuito è iperattivo tende a sincronizzarsi con altre aree del cervello, come la corteccia prefrontale. Questa è l’area del cervello che controlla il processo decisionale orientato agli obiettivi e non abituale. Quando il ciclo cortico-striatale si sincronizza con la corteccia prefrontale, produce un licenziamento ritmico dei neuroni, quasi come se la parte del cervello che controlla l’abitudine stia ipnotizzando la parte del cervello che prende le decisioni.

Questo circuito iperattivo nel cervello deve essere bloccato

Per fare ciò, Widge e il suo team hanno impiantato due stimolatori, collegando uno alla corteccia e l’altro al bersaglio del cervello profondo. I dispositivi erogano stimolazioni a frequenze diverse, creando una discrepanza che impedisce alla corteccia e allo striato di sincronizzarsi. Widge intende impiantare il sistema in un altro paziente affetto da DOC entro i prossimi mesi. L’obiettivo è di raccogliere prove sufficienti per dimostrare che un anello cortico-striatale è effettivamente la struttura responsabile di un pensiero bloccato, e che l’interferenza con la sua attività sincronizzante riduce i suoi effetti.

L’obiettivo di Widge è quello di trovare un modo meno invasivo per applicare la terapia, usando ultrasuoni o campi elettrici che interferiscono temporalmente o iniettando un materiale nel cervello per renderlo più sensibile alla stimolazione magnetica transcranica. In definitiva, Widge vuole vedere la terapia funzionare in modo assistito, non come un modo per controllare il cervello, ma più come una spinta che consente un controllo più volontario e razionale sul processo decisionale.

Vogliamo che i nostri pazienti si sentano un po ‘meno bloccati-afferma Widge. Il paziente tossicodipendente dice: “Solo per questa volta, andrò a un incontro di AA”. O il malato di depressione dice: “Solo questa volta mi alzo dal letto e chiamo un terapeuta”. Se si sommano abbastanza di quelle decisioni “solo una volta”, questa è la strada per la ripresa.

 

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