Kablolu Başlar: Beyni Elektrikle Tedavi Etme

Beyne Enerji Vermek

“Onun milyonlarca insana faydası dokunacak. Hastalar hastalıklarının sonucunda soyutlanmış olmak yerine; okullarına, işlerine, evlenmeye ve toplumla yeniden bütünleşmeye geri dönecekler.” Beyin Cerrahı Ali Rezai’nin geliştirmeye yardım  ettiği terapiye olan hevesini abartmak biraz zor. Ali Rezai onun Depresyon ve Obsesif-Kompülsif Bozukluk (Saplantı-Zorlantı Bozukluğu)gibi inatçı hastalıkların tedavisinde devrim yaratacağına inanmakta.

Ohio’daki Cleveland Klinik’ten Beyin Cerrahı Rezai; beynin stimüle edilmesi (Uyarılması) ve beynin işleyişini değiştiren elektrik akımının kullanımı hakkında açıklamalarda bulunuyor. Beynin içerisindeki derinliklere odak noktası olarak elektrodları yüklemeyi gerektiren Derin Beyin Stimülasyonu (DBS) diye adlandırılan bir teknik, birçok teknik arasından sadece bir tanesi. Diğerleri kafatasının hemen altına elektrodlar yerleştirmeyi gerektiriyor, bazıları da hastaların başlarına manyetik alanları uygulamaya yöneliyor. Bütün bunlar gelişimin farklı aşamalarında ve herbiri de faydalara ve dezavantajlara sahip. Onları birleştirmenin basit görüşü ise; belirli beyin devrelerinde anormal aktivite sonucu oluşan bazı hastalıkların elektrikle düzeltilebilmesi.

Eğer Rezai muhafazakar itiraz edici olarak bir izlenim bıraktıysa, bunun neden olduğunu görmek hiç de zor değil. Depresyon veyaObsesif-Kompülsif Bozukluğu olan hastalarda (OCD) yapılan denemeler; diğer türlerdeki tedavilere direnmiş, intihar etme isteğiyle dolu olan ve derinlemesine sakat kalmış olan kişilerin şimdi dışarıya çıkabilmekte, işlerini yürütebilmekte ve ilişkilerini geliştirebilmekte olduklarını göstermektedir. Bu başarıyla keyiflenen araştırmacılar; şu sıralar Uyuşturucu Bağımlılığı, Anoreksiya(Ölümle Sonuçlanabilen Ciddi Bir Beslenme Bozukluğu) ve Felç gibi diğer durumlar için beynin stimüle edilmesini test etmeye başlamaktalar. Charleston’daki Güney Carolina Tıp Üniversitesi’nden Kliniksel Psikiyatrist Mark George, “Bu yeni tekniklerde patlama var” demiştir.

Gelecek vaat eden her yeni tedavide potansiyel tuzaklar vardır. Nörobilimciler henüz ne beyin uyarılmasının nasıl çalıştığını  ne de onun en iyi şekilde nasıl harekete geçirileceğini tamamen anlamış durumdalar. Kimileri bilimde çok ileri gitmenin teknolojinin potansiyeline zarar verebileceği ve sonunda hastaları aldatabileceği konusunda tartışmakta ve uyarılarda bulunmakta. Bir olasılık da(küçük bir olasılık olsa da) beyin uyarılmasının sağlıklı beyinler için geliştirici bir araç olarak kullanılabilmesi. Almanya Bonn Üniversitesi’nde Beyin Stimülasyonu üzerinde çalışan Thomas Schalaepfer, “Bu, alanın büyük sürprizi” demiştir.

Beyin implant’ları kullanımının altında yatan neden; kas titremeleri ve beyin faaliyetini kontrol eden bazı bölgelerin aşırı çalışması sebebiyle oluşan semptomları kapsayan Parkinson Hastalığı (Ellerde titreme, hareketlerde yavaşlamayla beliren bir orta-yaş hastalığı) için daha basit bir cerrahi tedavinin bulunmasıdır. Cerrahlar 1950’lerde en ağır şekilde etkilenmiş olan hastalara hareketi-kontrol eden merkezlerin kısımlarına zarar vererek veya Lezyon (Doku Bozukluğu) yaparak yardım etmeye çalışmışlardır.

Bu çoğunlukla etkiliyken, zararlıydı da. Ölüm oranı yüzde 1’in üzerindeydi ve göz korkutucu bir şekilde de kalıcı safhadaydı. Cerrahlar daha sonra köprücük kemiği altına yerleştirilen, jeneratör tarafından motorla tahrik edilen ve yüksek frekanslı akım sağlayan saç inceliğindeki elektrodun yerleştirilip; hareket-kontrol merkezlerinin bastırılabileceğini keşfetmişlerdir. Ameliyat hâlâ yüzde 0.5’e varan oranla risklidir, fakat kritik bir şekilde bu tersine çevrilebilir: Yalnızca akımı kapatın ve başladığınız yerdesiniz. O, hastanın semptomlarındaki değişikliklere göre hassas ayarlanabilmektedir.

 Alışkanlık Haline Getirilmiş Takıntılar

Bugün DBS; Parkinson hastalığını, Esansiyel Tremor (Esansiyel Titreme) olarak adlandırılan bir diğer hareket hastalığını ve etkisizleştirilmiş adale spazmlarını içeren Distoni’yi tedavi etmektedir. İmplantları dünyanın her tarafından yaklaşık 35,000 insan taşımaktadır.

Nörobilimadamları şimdilerde tekniği psikiyatrinin alanlarına genişletiyorlar. Böyle bir ilk deneysel girişim; insanların  beyinlerinin içerisine zorla giren düşüncelerden ve kendilerini durmadan el yıkamak veya lamba düğmelerini kapatmak gibi olan alışkanlıkları tekrar etmeye mecbur hissetmekten rahatsız oldukları OCD rahatsızlığı içindi.OCD, genellikle psikoterapi veya yatıştırıcı ilaçlarla tedavi edilmektedir, fakat bunlar sadece kısıtlı bir yardımda bulunmaktadır.

Parkinson’da ise, eşine rastlanmamış cerrahi bir durum vardı: Şiddetli OCD’ye sahip olan birkaç kişi Anterior Kapsül 
(Ön Kapsül) diye adlandırılan bölgenin lezyonu olduktan sonra gelişme göstermiştir.1999’da Belçika’daki Leuven Üniversitesi’ndeki araştırmacılar şiddetli OCD’ye sahip olan birkaç kişide bu bölgenin DBS’ni denediler (The Lancet, volüm 354, sayfa 1526). Üçü bazı gelişmeler kaydetti ve en dramatik değişikliklere sahip olan bir hastada DBS ’görmez’ olarak test edilince, bir başka deyişle, hasta aygıtın açık mı kapalı mı olduğunu bilmediğinde ise bu durum devam etti.

Denemede kullanılan cihazın Minneapolis’de bulunan üreticisi Medtronik’in faydaların uzun ömürlü olduğunu ileri süren denemeleri o zamandan beri fon bulmaktadır. 26 kişi üzerinde yapılan yayımlanmayan bir çalışmada, takım üçte ikinin semptomlarda hâlâ kayda değer bir azalma deneyimlediğini keşfetmiştir. Ayrıca DBS, yetersiz şekilde anlaşılan bir hastalık olan Kliniksel Depresyon’da ümitsiz olan tedavilere daha iyi bir gereksinim olarak test edilmiştir.

Pek çok farklı *Nörotransmitter’ları ve beyin bölgelerini içeren pek çok görüş depresyonu açıklamak için ileri sürülmektedir.Bunlardan bir tanesi de şiddetli depresyona sahip kişilerde metaboliksel olarak fazla çalıştığına dair bir kanıt bulunan *Subgenual Singulat Korteks’tir.

2005’te Toronto Üniversitesi’nden Helen Mayberg, bu bölgenin DBS’inin depresyonu tedavi edebileceğini bildirmiştir. Mayberg, depresyonu bütün diğer tedavilere direnen 6 hastadan 4’ünde en az altı ay süren gözle görülür bir ilerleme olduğunu keşfetmiştir(Nöron, volüm 45, sayfa 651).

2007’de Schlaepfer ve çalışma arkadaşları üç depresyonlu hastada farklı bir bölgeyi, *Nukleus Akkumbens’i  hedeflediklerini bildirmişlerdir (Nöropsikofarmakoloji, DOI: 10.1038/sj.npp.1301408).

Şiddetli bir şekilde depresyonlu olan insanlar zevk alma deneyimi yetisini deneyimlemeyi kendi ödül sistemlerinin hatalı olduğunu ileri sürerek kaybederler. Nukleus Akkumbens, DBS için çekici bir hedefti çünkü o motivasyonel davranışa da aracılık ederek ödül ve zevki işlemden geçirmeyi kapsamaktaydı. Daha da fazlası, Nukleus Akkumbens pek çok farklı beyin devresinden girdi alır ve çıktı gönderir. Bu devrelerin pek çoğu Mayberg’in takımının hedeflediği bölge de dahil, duyguları işlemden geçirmeyi kapsamaktadır. Görüş, bu bölgenin uyarılmasıyla aksaklık olan devrelerin bir şekilde normal aktivitelerine döndürülmeleridir. Semptomlardaki düzelmeler hemen olmuştur.

Schlaepfer DBS’in her derde deva olmadığını uyarmaya özen göstermektedir, fakat şöyle demiştir: “Onu gerçekten dikkate değer yapan, hastaların önceden hiçbirşeye tepki vermemeleridir.” Medtronik şu anda 100’den fazla hastayla büyük bir deneye hazırlanmaktadır.Medtronik’te Araştırma Direktörü olan Keith Mullett, “Eğer OCD, DBS’in psikiyatrik rahatsızlıklarda işlediğinin prensibinin bir kanıtıysa; öyleyse depresyon da bir iş olanağı” demiştir. Depresyon gelişmiş ülkelerde bir numaralı engellilik nedenidir.

DBS’in bir diğer daha tartışmalı olan kullanımı ise uyuşturucu bağımlılığındadır. Çin’deki Shanghai Jiao Tong Üniversitesi’nden Nörocerrah Bomin Sun, eroin bağımlılarında Nukleus Akkumbens’in zarar veren bölgelerinin onları uyuşturucu arzusundan tamamen kurtarabildiğini keşfetmiştir. Fakat bu cerrahiyi olan altı kişinin hepsi de ilgisizlik ve hareketsizlik gibi istenmeyen yan etkiler deneyimlemişlerdir. Bunun üzerine Sun, DBS’e yönelmiştir. Şimdiye kadar iki bağımlıyı tedavi etmiştir. Sonuçlar hâlâ yayımlanmamıştır; fakat Sun hastaların çok az yan etki deneyimlediklerini, hastalardan bir tanesinin uyuşturucu arzusundan kurtulduğunu, bir diğerinin ise eroin kullanımı bağımlılığının azaldığını söylemiştir.

Sun ve takımı bazı durumlarda lezyonlamanın etkili olduğu dayanağıyla yeniden Nukleus Akkumbens’i hedefleyerek Anoreksiya Nervoza’lı olan insanlarda da DBS’i test etmişlerdir. Küçük, hazırlık niteliğindeki bir araştırmada lezyonlama ve DBS’in kombinasyonunun yemek yeme hastalığında ve diğer psikiyatrik semptomlarda düzelme kaydettirdiğini keşfetmişlerdir.DBS’in farklı şekilde test edilme yolunun sayısı, ilgili olan nörocerrahların yaratıcılıklarında yatmaktadır.Buna rağmen George gibi araştırmacılar DBS’in aşırı hevesli yerleştirimine karşı uyarıda bulunmaktalar.

DBS tartışmasının anahtar kemiği ise, hiçkimsenin DBS’in nasıl çalıştığından emin olmamasıdır. O orijinal olarak stimülasyonun sessizliğin içerisinde nöronları ‘şoke edici olması’ ve lezyonun etkilerini kopyalaması sebebiyle düşünülmüştür. Fakat şimdilerde bazıları DBS’in tamamen tersini yaptığını tartışmaktadırlar: O nöronları aktive ederek lezyonların taklidini yapmaktadır. Bu görüşe göre; Parkinson hastalığı gibi olan hastalıklar ve OCD, nöronal aktivitenin anormal titreşimli patlamalarından olmaktadırlar. DBS, nöronların durmaksızın ateşlenmelerinin sonucunda zararlı titreşimleri ortadan kaldıran bir aktivite cereyanını üreterek çalışmaktadır.Beyin durmaksızın olan ateşlemeye alışmakta ve nöronlar sanki orada değillermiş gibi davranarak arka plandaki gürültüyü görmezden gelmektedirler.

Cleveland Kliniği’nde Biyomedikal mühendis olan Cameron McIntyre, stimülasyonun nasıl çalıştığını anlamak için kurulmuş olan takımlardan bir tanesinin başkanlığını yürütmektedir. Takım, DBS’in bilgisayar benzetimlerinde nöronun aktive veya sessiz olup olmadığının elektrodun pozisyonuna bağlı olduğunu bulmuştur. McIntyre, “Pek çok farklı şeyler oluyor ve şu anda DBS’teki belirli şeylerden hangisinin temel mekanizma olduğu kesin olarak net değil” demiştir.

Bunların hepsi de önem taşımaktadır; çünkü eğer DBS engel oluşturmaktansa nöronları uyarıyorsa, onu kalıcı değişiklikleri başlatmak için kullanmak mümkün olabilir. George,”Nöronları uyarmak Plastiklik diye adlandırılan bir fenomene, yani onları yeni bağlantılar oluşturmaya teşvik edebilir. Eğer DBS plastik değişiklikleri üretmeden çekilebilirse, bu hastaların implantlarının geçici olarak yerleştirileceği manasına gelebilir” demiştir. McIntyre ise, “Bu gerçek bir hayal” diyerek ona katılmıştır ve “Benim düşünceme göre o çok heyecanlı bir konsept. Gelecek büyük meydan okuma onu nasıl yapacağımızı çözmek” demiştir.

İnatçı ve yaşamı tehdit eden hastalıkların pençesinde olan ümitsiz hastalarla yüzleşen cerrahlar onun çalışıp çalışmamasındansa; belki de DBS’in kusursuz mekanizması hakkında daha az endişelenmektedirler. Yine de cerrahi lezyondan daha güvenli olmasına rağmen, DBS risksiz olmaktan uzaktır. Parkinson hastalığı gibi durumda, faydaların riskten daha ağır bastığı gösterilmiştir, fakat yeni durumlar için risk-fayda oranı hâlâ net değildir. George, “Bunu piyasaya sürmeden önce daha çok veriye ihtiyacımız olduğunu düşünmekteyim” demiştir.

Medtronik; George gibi olan araştırmacıların türüne az rastlanır hastalıklar için olan hayat kurtarıcı medikal cihazlarının bütün denemeleri tamamlanmadan satılmalarına izin veren Amerika Birleşik Devletleri Yiyecek ve İlaç Yönetimi tasarısı altındaki OCD’deki DBS’in onay sürecinin hızlandırılması denemelerinde kaygılıdır. Bu strateji, Distoni’nin tedavisine şirket onayını almada başarılıydı. George, “Bir bilim adamı olarak buna cevabım, insanların beyinlerinin içerisine hayat-öldüren potansiyele sahip bir teknolojiyi yerleştirmeden önce ‘çift-görmez’ bir veriye ihtiyacımız olduğu,’’ demiştir. Mullett, “Büyük dikkatle uygulamamız gereken olsa da; ben onu hayat-potansiyeli veren bir terapi olarak görmek istiyorum” şeklinde karşılık vermiştir. FDA’nın düzgün, yerinde korumaları gerekli bulduğunu ilave ederek, Medtronik’in ‘çift-görmez’ veriyi temin ettiğini söylemektedir.

Beynin derinine bir elektrod gömmek onu idare etmenin tek yolu değildir. Seattle şirketi Northstar Nörobilim, beynin dış yüzeyinde yatan *Serebral Korteks’in küçük bölgelerini stimüle etmek için dizayn edilmiş elektrod parçaları geliştirmiştir. Neredeyse bir posta pulu büyüklüğünde olan bir parça, beyni tümüyle kaplayan sert membranın en üstüne, kafatasının içine yerleştirilmiştir. Cerrahi az çok zarar vericidir, fakat DBS elektrodunun daha sonra implant edilmesinden daha güvenlidir.

Hayvanlar üzerindeki araştırmalar böyle bir “Kortikal Stimülasyonun” (Kabuksal Stimülasyon-Uyarı) nöronların ateşlenmelerine cesaret verdiğini, zamanla daha kuvvetli bağlantıları biçimlendirdiğini ileri sürmektedir. Northstar, cihazı beynin zarar görmüş olan yerini dengelemek için çevreleyen bölgelere yardım etmek amacıyla felç geçiren hastalar üzerinde test etmeye başlamıştır. Northstar’ın Başkanı John Bowers, “Tamamen iyileşmeseler de, iyileşme yetilerinde büyük farklılıklar olabilir ve bağımsızlıklarını yeniden kazanırlar” demiştir (Neurocerrahi, volüm 58, sayfa 464).

Kortikal Stimülasyon depresyonla başlayarak DBS’le psikiyatriye tekrar yerleşmektedir. Northstar, depresyonla bağlantılı olan bir diğer beyin bölgesi olan *Dorsolateral Prefrontal Korteks’e cihazı yerleştirmeyi araştırmaktadır.

DBS ve Kortikal Stimülasyon gibi beyine uyarı veren bir üçüncü yol da Transkraniyal Manyetik Stimülasyon, veya TMS’dir. Bunda; başın dışında zıt yöndeki kuvvetli bir elektrikli mıknatıs saniyede bir, pek çok kez başa hafifçe vurup çekilmektedir. Bu da beyin dokusunun içine iki santim kadar nüfuz eden elektriksel akımı başlatmaktadır. Manyetik alanın yoğunluğu ve frekansı gibi olan faktörlere dayanarak bu, beynin o bölgesindeki aktiviteyi ya arttırır ya da bastırır.

TMS’in dayanılmaz cazibesi herhangi bir cerrahiyi gerektirmemesi, fakat beyin stimülasyonunun karanlık kamçılamasının olmasıdır. Birkaç araştırma grubu onu tedavi olarak araştırmakta ve pek çok fikir ileri sürmekte fakat pek çoğu da tekrarlanması zor olarak ispat edilmiş olan küçük çalışmalara dayanmaktadır. TMS’in zaman harcamaya değer kliniksel etkileri üretip üretemeyeceği hakkındaki fikirler bölünmüştür.TMS’le Londra Kolej Üniversitesi’nde çalışan Nörobilimadamı Vincent Walsh’ın ise bu konuda endişeleri bulunmaktadır. “TMS’le olan temel problem, onun etkilerinin kısa devreli olmasıdır” demiştir.

Depresyonu TMS’le tedavi eden George ise buna katılmamaktadır. Yakın bir zamanda onun takımı 301 hasta üzerinde TMS’in ‘çift-görmeyen’ denemesinin sonuçlarını bildirmiştir. Takımı en azından deneme süresince semptomların gözle görülür bir şekilde gelişmesini keşfetmiştir (Biyolojik Psikiyatri, volüm 62, sayfa 1208). George, “Benim düşünceme göre, TMS’in antidepresan etkileri bizdeki tedavi kadar iyidir” demiştir.

Beynin uyarılması kullanılarak araştırılan diğer durumlar Epilepsi (Sara Hastalığı), Tinnitus (Kulak Çınlaması), Kronik Ağrı veMigrenleri de kapsamaktadır.  New York’daki Weill Cornell Tıp Koleji’nden bir takım geçen yıl DBS kullanılarak altı yıldır minimal bilinç seviyesindeki bir adamın uyandırıldığını bildirmiştir (New Scientist, 1 August 2007, sayfa 14).

Beynin uyarılması daha güvenli, daha az zarar veren ve daha fazla erişilir oldukça; sağlıklı bir insanın beyninin performansını geliştirmede kullanılabilir miydi? Özellikle uyarıcı madde Ritalin’in ve uyanıklık arttırıcı Modafinil’inki gibi örnekler bulunmaktadır. Beynin uyarılması benzer sonuçlara dönüştürülebilir miydi? Schlaepfer, “Biz bunu yapmayız, fakat eğer orada nöro-arttıcı etkiler varsa bir pazarın ve ilginin olacağının iddiasına girersiniz,” demiştir.

DBS’in eğlence kabilinden günleri çok uzakta kalmıştır. Zihinsel güçleri arttırmanın, kanıtlanmamış umut verici birşeyle hayli zarar veren nörocerrahi tarafından riske atılmasını zihinde canlandırmak zordur. Fakat tedavi edici olan beyin stimülasyonu  büyük ölçüde buradadır. George, “Elektriği beyin hücrelerine uyguladığınızda ve onu tedavi edici olarak nasıl kullanabileceğinizin ne olduğunu anlamayı denemede engin denizin kıyısındayız. Daha çok başındayız” demiştir.

New Scientist Dergisi 2637 nolu Sayısı, 5 Ocak 2008, Sayfalar 36-39

SÖZLÜK:  

*Nörotransmitter: Nöronlar arasında veyabir nöron ile başka bir hücre arasında iletişimi sağlayan kimyasallar.

*Subgenual Singulat Korteks: Beyinde duyguları düzenleyen ve amigdala’nın kapanıp açılmasından sorumlu olan bölge.

*Nukleus Akkumbens: Beyin ödüllendirme sisteminde Prefrontal Korteks ve Ventral Tegmental Alan arasında yeralır. Duyguların ifade edilmesinin yanısıra duyusal-motor ve motivasyonel davranışlar üzerinde de etkilidir.

*Serebral Korteks: Beyinde düşünce, teorik öğrenme, yaratıcılık, beş duyu, bellek ve hisler, problem çözme ve karar verme yetilerini düzenler.

*Dorsolateral Prefrontal Korteks: Sürdürülebilir dikkatin önemli bir bileşeni olan ‘kısa süreli bellek’ olarak adlandırılan fonksiyonun merkezidir. Bu belleğin çağrılmasından da sorumludur.

Yazan: Claire Ainsworth   (New Scientist Dergisi, 5 Ocak 2008 Tarihli Sayısı, Sayfalar 36-39) 
Çeviren: Esin Tezer