Nuovo approccio di simulazione del cervello profondo per il trattamento dell'epilessia refrattaria ai farmaci
Di recente, un team congiunto di ricercatori del POSTECH e del Samsung Medical Center ha sviluppato una modalità terapeutica per trattare l'epilessia intrattabile stimolando la parte profonda del cervello, personalizzata in base alla struttura cerebrale individuale di ciascun paziente. I risultati dello studio sono stati pubblicati su Nature Communications .
Recentemente, la stimolazione cerebrale profonda (DBS) è stata introdotta come alternativa all'approccio chirurgico per l'epilessia intrattabile. La DBS è una nuova tecnologia medica che impianta elettrodi in profondità nel cervello per fornire stimolazione elettrica alla fonte delle convulsioni. Può ridurre la frequenza delle crisi di oltre il 70% e ridurne l'intensità.
Tuttavia, la DBS convenzionale non è riuscita a riflettere le singole strutture cerebrali e gli stimoli applicati in modo uniforme. Di conseguenza, stimoli ampiamente applicati si diffondono oltre i tessuti bersaglio, evocando dolore, aumento della depressione e altri effetti collaterali. Aveva anche lo svantaggio di ridurre la durata della batteria.
Per superare questi problemi, il team congiunto ha proposto un metodo di stimolazione sequenziale a campo stretto (SNF) in un modello di ratto. L'ippocampo, il focolaio convulsivo più diffuso nell'epilessia del lobo temporale, è grande e allungato. I sensori rilevano quando si verifica una crisi nell'ippocampo e concentrano l'energia di stimolazione a bassa intensità solo su quella regione.
La stimolazione SNF sviluppata in questo studio rileva accuratamente l'insorgenza di convulsioni e allevia immediatamente i sintomi e stimola solo l'area bersaglio nell'ippocampo senza influenzare altri tessuti neurali. Per questo, la stimolazione SNF promette una soluzione medica basata su una tecnologia bioelettronica più sicura ed efficace rispetto ai metodi DBS convenzionali, che possono essere applicati ad altre malattie neurologiche.
Il professor Young-Min Shon (Dipartimento di Neurologia), direttore del Centro di ricerca sull'ingegneria biomedica presso il Samsung Medical Center, ha spiegato: "Questo metodo può essere facilmente applicato clinicamente e promette di diventare un trattamento ottimale per l'epilessia intrattabile in futuro".
Sul significato dello studio, il ricercatore principale, il professor Sung-Min Park, ha commentato: "Questo studio può essere applicato allo sviluppo di dispositivi medici più precisi e personalizzati come una 'futura ricerca di soluzioni mediche di convergenza' in cui ingegneria e medicina convergono nel aree correlate alla stimolazione cerebrale di alto livello. Si tratta di una soluzione medica altamente pratica basata sull'ingegneria e clinicamente applicabile grazie alla collaborazione con il Samsung Medical Center '
Questa ricerca è stata condotta con il supporto del progetto "sviluppo di un sistema di ripristino neurale completamente autonomo per superare malattie croniche intrattabili con squilibri dell'omeostasi neurale", parte del programma STEAM