Főmenü megnyitása
Laboratóriumi patkány agyi stimulációja elektromos áram segítségével

Tartalomjegyzék

Elektromos Agyi StimulációSzerkesztés

Az elektromos agyi stimuláció (angolul: electric brain stimulation (EBS), másnéven fokális agyi stimuláció , az elektroterápia egyik formája és ezt a módszert alkalmazzák számos kutatásban és a klinikai neurobiológia területén, hogy stimulálják a neuronokat vagy a neurális hálózatot az agyban közvetlen vagy közvetett módon a sejtmembrán elektromos árammal való ingerlésével.Terápiás célokból is gyakran alkalmazzák.


TörténeteSzerkesztés

Az elektromos agyi stimuláció először a 19. század második felében került alkalmazásra pionír kutatók által, mint Luigi Rolando (1773–1831) és Pierre Flourens (1794–1867), akik tanulmányozták a lokális agyi funkciókat, az olasz orvos Luigi Galvani (1737–1798) felfedezése nyomdokában haladva, aki rájött, hogy az izmok és az idegek elektromosan stimulálhatóak. Az agykéreg felületének ingerlése az állatok motoros kérgének vizsgálatára szolgált Eduard Hitzig (1838–1907), Gustav Fritsch (1838–1927), David Ferrier (1842–1928) és Friedrich Goltz (1834–1902) kutatásaiban. Az emberi agy kérgének elektromos stimulálását az idegsebész és neurológus Robert Bartholow (1831–1904) és Fedor Krause (1857–1937) próbálta ki.

Az elkövetkező évszázadban a technikai fejlődni kezdett a sztereotaxiás módszer feltalálásával, Victor Horsley (1857–1916) brit idegsebésznek köszönhetően, valamint a tartós elektróda implantátumok kidolgozásával, ami a svéd idegorvos Walter Rudolf Hess (1881–1973), José Delgado (1915-2011) és kollégáik nevéhez fűződik, akik elkülönített drótokból gyárilag előállított elektródákat használtak, amiket mélyen az állatok (macskák és majmok) agyába helyeztek el. Ez a megközelítés segítette Dr. James Olds és kollégáinak munkáját, hogy felfedezzék az agy örömközpontját.

[1][2][3]

FolyamataSzerkesztés

A kétfoton-mikroszkópia bebizonyította, hogy a mikro-stimuláció elszórtan aktiválja a neuronokat az elektróda körül még alacsony (10 μA) hullámon is egészen 4 milliméter távolságig. Ez anélkül létrejön, hogy kifejezetten az elektróda hegyéhez közeli neuronok kerülnének kiválasztásra. Ennek oka a neuronaktiváció, amit az határoz meg, hogy a neuronoknak vannak-e olyan axonjai vagy dendritjei, amik az elektróda hegyének 15 μm sugarába kerülnek. Ahogy az elektromos hullám növekedik, az elektróda csúcsánál lévő axonok és dendritek aktivációs szintje is erősödik és ez megemeli az aktivált neuronok számát. Az aktiváció főbb okai a közvetlen depolarizáció, mintsem a szinaptikus aktiváció.[4]

HatásaiSzerkesztés

Terápiás alkalmazásaSzerkesztés

Példák terápiás elektromos agyi stimuláció alkalmazásához:

A funkcionálisan visszafordítható stimuláció helyett az erős elektromos hullámok sérüléseket okozhatnak az idegszövetben. Ezt a tulajdonságot idegsebészeti eljárásoknál alkalmazzák különböző kezelések alkalmával, mint a Parkinson-kór vagy a fokális epilepszia. Olykor ugyanazt az elektródát használják, hogy teszteljék az agyban található hibás működési módokat, mielőtt elhalad a léziós hullám.

ForrásokSzerkesztés

  1. Penfield, Wilder. Speech and Brain Mechanisms. New York: Atheneum (1974. szeptember 10.) 
  2. Delgado, Jose. Physical Control of the Mind: Toward a Psychocivilized Society. New York: Harper and Row (1986. szeptember 10.) 
  3. Faria, Miguel A: Violence, mental illness, and the brain - A brief history of psychosurgery: Part 2 - From the limbic system and cingulotomy to deep brain stimulation. Surg Neurol Int 01-Jun-2013;4:75. (Hozzáférés: 2014. április 7.)
  4. (2009) „Direct activation of sparse, distributed populations of cortical neurons by electrical microstimulation”. Neuron 63 (4), 508–22. o. DOI:10.1016/j.neuron.2009.07.016. PMID 19709632.