L'impianto cerebrale taglia le convulsioni

Un impianto cerebrale progettato per rilevare e bloccare l'insorgenza di convulsioni può ridurre significativamente la loro frequenza nelle persone con epilessia difficile da trattare, secondo i risultati rivelati lunedì. neuropace , una startup di Mountain View, in California, che ha sviluppato il dispositivo, prevede di richiedere l'approvazione normativa per il prossimo anno.

Convulsioni con zapping: Quando impiantato nel cervello, il dispositivo mostrato qui può rilevare l'attività elettrica anormale che precede un attacco e rispondere con uno schema specifico di scosse elettriche.

Sembra estremamente promettente, dice Jaimie Henderson , un neurochirurgo della Stanford University che non è coinvolto con Neurorace o con gli studi clinici. La dimostrazione che un sistema come questo può essere efficace è un grande passo avanti.

Circa il 30-50 percento dei pazienti con epilessia non è in grado di controllare adeguatamente le proprie crisi con i farmaci, una cifra che ammonta a centinaia di migliaia di pazienti negli Stati Uniti. Alcuni ricorrono alla chirurgia, in cui viene rimossa la parte del cervello in cui ha origine la crisi. Ma non tutti hanno questa opzione: l'attività anormale può iniziare nelle aree del cervello responsabili del linguaggio o della vista e quindi non può essere distrutta chirurgicamente senza gravi conseguenze.

Il sistema Neuropac, chiamato Responsive Neurostimulator, è uno dei pochi dispositivi di stimolazione elettrica disponibili o in fase di sviluppo per i pazienti con epilessia. Questi dispositivi sono progettati per contrastare la tempesta elettrica incontrollata di un sequestro con una corrente erogata dall'esterno.

Mentre altri dispositivi stimolano il sistema nervoso in modo continuo o secondo uno schema predeterminato, l'impianto Neurorace è unico in quanto monitora il cervello, erogando scariche elettriche solo quando rileva l'attività elettrica anormale che segnala l'inizio di un attacco. È come spegnere una scintilla prima che diventi una fiamma, ha detto Martha Morrell, chief medical officer di Neuropace, in una conferenza stampa presso l'American Epilepsy Society. incontro annuale lunedì a Boston.

Il dispositivo è costituito da un neurostimolatore più piccolo di un mazzo di carte. Viene impiantato chirurgicamente in una parte scavata del cranio, insieme a una serie di cavi elettrici che possono sia registrare l'attività elettrica che erogare scosse di elettricità. I cavi vengono posizionati sulla superficie del cervello o in profondità nel tessuto cerebrale, a seconda di dove iniziano le convulsioni di un paziente. I chirurghi localizzano questo punto, noto come fuoco sequestro, prima dell'intervento chirurgico utilizzando una combinazione di imaging cerebrale e registrazioni di elettroencefalogramma (EEG), che misurano l'attività cerebrale da elettrodi di superficie sul cranio, o elettrocorticografia (ECoG), in cui l'attività viene registrata direttamente dalla superficie del cervello.

Il dispositivo, che contiene una batteria e un piccolo computer, monitora continuamente l'attività elettrica. Quando l'[attività elettrica] aumenta in ampiezza, il dispositivo è programmato per identificarlo come un evento significativo e fornire uno stimolo, ha affermato Morrell alla conferenza. Il sistema quindi rivaluta l'EEG e determina se sono necessari ulteriori stimoli.

Secondo i risultati di uno studio clinico su quasi 200 pazienti con epilessia che non avevano risposto ad almeno due farmaci, il dispositivo ha ridotto la frequenza delle crisi del 29 percento, rispetto a una riduzione del 14 percento di coloro che hanno ricevuto un trattamento con placebo (hanno sono stati impiantati con il dispositivo ma non è stato acceso). Quasi la metà dei pazienti a cui è stato somministrato il trattamento ha visto una riduzione del 50% o più della frequenza delle crisi.

Gli esperti affermano che la risposta è simile a quella di altri due dispositivi impiantati: lo stimolatore del nervo vago, un dispositivo approvato dalla FDA che stimola indirettamente il cervello fornendo scosse elettriche a una parte del sistema nervoso periferico chiamata nervo vago; e un dispositivo sperimentale di stimolazione cerebrale profonda di Medtronic che prende di mira una parte del cervello altamente connessa chiamata talamo anteriore. La stimolazione cerebrale profonda è attualmente approvata per il trattamento del morbo di Parkinson.

Diluvio di dati: Una paziente agita una bacchetta sopra la sua testa per scaricare i dati registrati dal dispositivo Neurorace prima e dopo la stimolazione.

Mentre i risultati dello studio possono sembrare modesti, i neurochirurghi che hanno condotto gli studi clinici sottolineano che i pazienti nello studio avevano una grave epilessia. Questi pazienti tendevano ad avere frequenti convulsioni, almeno tre ogni 28 giorni, e molti ne avevano tre volte tanto, dice Gregory Bergey , neurologo e direttore del Johns Hopkins Epilepsy Center della Johns Hopkins University di Baltimora, che ha condotto una parte dello studio Neuropace. La maggior parte dei pazienti soffriva di epilessia da 20 anni o più e assumeva in media tre farmaci per controllare loro sequestri. Un terzo aveva già provato la stimolazione del nervo vago e un terzo aveva già subito un intervento chirurgico per l'epilessia.

Sembra incredibilmente invasivo, ma questi pazienti hanno una forma della malattia così terribile che sono quasi disposti a provare qualsiasi cosa possiamo fare per fermare le convulsioni, dice Kenneth Vives , un neurochirurgo di Yale che ha anche condotto parte della sperimentazione clinica. Saremmo stati più felici di vedere un effetto migliore, ma questi pazienti avevano provato di tutto. Quindi questi guadagni sono piuttosto significativi.

Secondo lo studio, sia la procedura che il dispositivo sembrano relativamente sicuri. Alcuni pazienti hanno subito infezioni o emorragie, ma a tassi inferiori rispetto a procedure comparabili. E coloro che sono stati trattati con il dispositivo non hanno mostrato differenze nei segni di depressione o disturbi della memoria rispetto a quelli a cui è stato somministrato il trattamento fittizio. Sebbene invasivo, uno dei vantaggi del dispositivo è che non porta gli effetti collaterali di molti farmaci per l'epilessia, come sonnolenza o visione doppia, afferma Bergey.

Uno svantaggio è che il dispositivo è abbastanza complesso da usare. Dopo l'intervento chirurgico, i pazienti attraversano un periodo di ottimizzazione, durante il quale i medici lo programmano per riconoscere uno schema tipico che precede la crisi e fornire un particolare schema di attività elettrica. I pazienti agitano una bacchetta sopra il dispositivo per scaricare i dati registrati prima e dopo la stimolazione, in modo che i medici possano monitorare l'efficacia di questi parametri e regolarli di conseguenza. C'è una curva di apprendimento ripida, dice Vives. Ma man mano che acquisivamo esperienza, non era così difficile.

Poiché il dispositivo è così nuovo, i ricercatori ritengono che la sua efficacia migliorerà man mano che impareranno di più su ciò che funziona meglio nei singoli pazienti. Ad esempio, dall'inizio della sperimentazione, i ricercatori hanno appreso che il modello di stimolazione più efficace è previsto in parte dal punto nel cervello in cui ha origine la crisi. La maggior parte dei pazienti nello studio ha convulsioni originarie dell'ippocampo, sebbene alcuni abbiano avuto un'attività anormale originata in parti della corteccia o in entrambe le aree. Abbiamo appreso che le persone con origini ippocampali tendono a rispondere meglio agli stimoli ad alta frequenza, ha detto Morrell, mentre quelli le cui convulsioni hanno origine nella neocorteccia rispondono meglio a frequenze leggermente più basse.

I neurochirurghi sono anche entusiasti del potenziale del dispositivo per aiutarli a comprendere meglio l'epilessia. Abbiamo, in alcuni casi, quattro o cinque anni di attività continua, dice Bergey, registrati mentre le persone fanno la loro vita quotidiana.

Ci sono tutti i tipi di fenomeni interessanti che possiamo iniziare a guardare e capire, aggiunge Vives. Ad esempio, i ricercatori possono determinare se i modelli che indicano l'inizio di una crisi cambiano nel tempo o se ci sono determinati fattori che predicono l'esito di una crisi. Queste sono domande a cui non avremmo mai potuto rispondere prima, dice Vives.

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