Zvětšit obrázek

Při dráždění míchy elektrickými stimuly ustoupí pohybové problémy a myši začnou normálně chodit.

Toto těžké onemocnění mozku je vyvoláno zánikem nervových buněk produkujících látku zvanou dopamin. Ta slouží v mozku jako jeden z přenašečů nervových signálů mezi neurony. Nedostatek dopaminu v mozkových centrech kontrolujících pohyb se projevuje silným třasem, problémy s pohybem a narušením koordinace. Částečnou úlevu přinášejí nemocným léky, které zvýší množství dopaminu v mozku.

Zvětšit obrázek

Miguel Nicolelis. Na snímku je se svým novým typem robotické paže, jež poslouchá „myšlenky“ pokusných makaků.
(viz:  Osel.cz )

V těžkých případech Parkinsonovy choroby, kdy léky nezabírají, voperují lékaři pacientům do mozku elektrody, které stimulují nervové buňky v tzv. subthalamickém jádru a významně přispívají k potlačení příznaků choroby. Mechanismus účinku tohoto náročného zákroku není úplně jasný. Operace sice uleví nemocnému od příznaků Parkinsonovy choroby, ale je komplikovaná a provází ji značné riziko, protože neurochirurgové musejí proniknout hluboko do mozkové tkáně. Tým neurologů vedený Miguelem Nicolelisem našel mnohem jednodušší alternativu. Jak  vyplývá z výsledků studie zveřejněné v prestižním vědeckém týdeníku Science, pacientům by mohla pomoci stimulace nervových buněk míchy. 
Nicolelis došel k závěru, že pohybové problémy pacientů s Parkinsonovou chorobou připomínají projevy záchvatů, jež lze úspěšně potlačit stimulací nervových buněk ležících mimo mozek.

„Chtěli jsme zkusit, zda má ta podobnost reálný základ,“ řekl Nicolelis v rozhovoru pro vědecký týdeník Nature.
Nicolelis použil pro pokusy myši, které v důsledku uměle navozeného genetického defektu trpí podobnými pohybovými problémy jako lidé s Parkinsonovou chorobou. Těmto myším vědci zavedli jemné elektrody do úseku krční míchy, který je propojen s mnoha centry v mozku. Když podráždili míchu vysokofrekvenčními elektrickými stimuly, pozorovali dramatickou změnu ve zdravotním stavu zvířat. Pohybové problémy výrazně ustoupily a myši byly schopny normální chůze.

Pro jistotu Nicolelis pokusy zopakoval s myšmi, kterým srazil hladiny dopaminu v mozku pomocí léků. Také tyto myši trpěly problémy podobnými Parkinsonově chorobě. A také těmto myším se výrazně ulevilo, když jim vědci podráždili prostřednictvím elektrod vybrané úseky krční míchy.

„Teď jsou na řadě testy, při nichž odzkoušíme dráždění krční míchy u dalších zvířat,“ představil v rozhovoru pro Nature další postup výzkumu belgický neurolog Bart Nuttin, který se zabývá léčbou Parkinsonovy choroby pomocí elektrod voperovaných hluboko do mozku. „Pokud vše dobře dopadne, mohli bychom pak přistoupit k prvním zkouškám s pacienty trpícími Parkinsonovou chorobou.“

Světlo v mozku
Lidem s Parkinsonovou chorobou mohou výrazně ulevit elektrody voperované hluboko do mozku. Elektrické dráždění neuronů v tzv. subthalamickém jádru potlačí u nemocných nezvládnutelný třas a uleví jim od problémů s koordinací pohybu.

 

Karl Deisseroth: Neurony v mozkové kůře lze stimulovat magnetickým polem „na dálku“.

Mechanismus této  léčby byl dlouho obestřen záhadou. Tým neurologů vedených  Karlem Deisserothem ze Stanford University nyní odhalil populaci neuronů, jejíž stimulace je za zlepšení zdravotního stavu pacientů zodpovědná.

Deisseroth získal pomocí genového inženýrství potkany, kterým lze vybrané neurony v mozku dráždit světelnými záblesky. Následně navodil pomocí léků u potkanů stav, který se podobá lidské Parkinsonově chorobě. Tenkým světlovodným kabelem vědci stimulovali nemocným potkanům různé skupinky neuronů. Nakonec narazili na neurony, jejichž světelné podráždění vyvolalo u nemocných potkanů dramatický ústup pohybových potíží. Tyto neurony překvapivě neleží hluboko v mozku v subthalamickém jádru. Nacházejí se na povrchu, v mozkové kůře řídící pohyb. Podle Deisserotha fungovala léčba stimulací neuronů v subthalamickém jádru jen díky tomu, že podrážděné neurony předávaly signál dále do mozkové kůry. Výsledky studie zveřejněné v prestižním vědeckém týdeníku Science otevírají pro léčbu Parkinsonovy  choroby zcela nové možnosti. Neurony v mozkové kůře lze stimulovat magnetickým polem „na dálku“. Deisseroth doufá, že bude možné léčit pacienty s Parkinsonovou chorobou  pomocí elektromagnetů bez toho, že by jim lékaři museli otevírat lebku a chirurgicky zasahovat do jejich mozkové tkáně.