Satu juta orang Amerika menderita tremor, kekakuan dan ucapan tidak jelas dari penyakit Parkinson. Depresi berat memengaruhi sekitar 16 juta orang dewasa AS per tahun, dan hampir 30 juta orang Amerika menghadapi sakit kepala karena migrain, sementara sekitar 1 dari 1.000 orang menderita sakit kepala cluster yang bahkan lebih menyakitkan. Obat-obatan biasanya merupakan pengobatan lini pertama untuk kondisi ini dan kondisi neurologis lainnya, dengan operasi stimulasi otak dalam-di mana seorang ahli bedah memecahkan tengkorak pasien dan menempatkan elektroda kecil di jaringan otak sebagai semacam "alat pacu jantung" - kadang-kadang digunakan sebagai yang terakhir. resor.
Konten terkait
- Menghubungkan Banyak Pikiran Dapat Membantu Kerusakan Otak Menyembuhkan
Bagaimana jika, alih-alih rejimen obat yang sarat efek samping atau operasi invasif, kondisi ini dapat diobati dengan merangsang otak tanpa rasa sakit dari luar tengkorak?
"Bagaimana jika ada cara untuk melakukan ini secara non-invasif?" Ian Graham, seorang mahasiswa pascasarjana teknik biomedis di Universitas Johns Hopkins, bertanya-tanya setelah menyaksikan operasi stimulasi otak dalam beberapa jam untuk depresi.
Stimulasi transkranial, atau merangsang otak dari luar tengkorak, telah menjadi salah satu bidang terpanas dalam rekayasa biomedis. Metode ini biasanya dilakukan dalam satu dari dua cara. Salah satu teknik, yang disebut stimulasi arus searah transkranial, menggunakan elektroda yang diletakkan di kulit kepala untuk mengirim sinyal listrik ke otak. Yang lainnya, disebut stimulasi magnetik transkranial, menggunakan koil magnetik pada kulit kepala untuk menghasilkan aktivitas listrik di otak. Lokasi otak yang berbeda distimulasi pada intensitas dan frekuensi yang berbeda berdasarkan kondisi yang sedang dirawat. Meskipun tidak ada yang yakin persis bagaimana stimulasi otak meningkatkan Parkinson dan kondisi lainnya, dipahami bahwa stimulasi dapat memengaruhi cara neuron menembak dan dapat mengatur neurotransmiter seperti serotonin dan dopamin.
Graham dan insinyur biomedis lainnya di Johns Hopkins menemukan topi baja yang menggunakan elektroda untuk merangsang otak pasien Parkinson. Perangkat STIMband, yang akan memulai uji klinis akhir tahun ini atau awal tahun depan, dimaksudkan untuk digunakan di rumah, yang membedakannya dari perangkat stimulasi transkranial lainnya. Para siswa berharap itu akan membantu menangani beberapa gejala Parkinson yang lebih melemahkan, termasuk masalah tremor dan keseimbangan. Awal bulan ini, STIMband memenangkan hadiah $ 5.000 tempat kedua dalam kontes desain nasional VentureWell's BMEidea untuk siswa biomedis dan bioteknologi.
Para siswa yang menciptakan STIMband: Ian Graham, Melody Tan, Erin Reisfeld, Shruthi Rajan dan David Blumenstyk. (Universitas Johns Hopkins). Dengan STIMband, para siswa menempatkan elektroda di lokasi yang diketahui dari pemodelan komputer untuk merangsang bagian otak yang terkena Parkinson. Mereka mengamati pasien yang berpartisipasi dalam studi Johns Hopkins pada stimulasi arus searah transkranial dan terkesan dengan hasilnya.
"Saya telah melihat seorang pasien masuk, dan setelah perawatan dia harus menandatangani namanya, " kata Graham. "Dia bilang dia tidak bisa menulis seperti itu selama bertahun-tahun."
Para siswa bertemu dengan pasien di klinik Parkinson di rumah sakit selama berbulan-bulan untuk mengumpulkan data tentang apa yang benar-benar dibutuhkan orang dalam perangkat di rumah. Akhirnya, mereka datang dengan desain bertenaga baterai yang secara kasar didasarkan pada topi baseball, yang dapat dengan mudah diselipkan dan dikontrol dengan tombol besar.
Perawatan STIMband akan dimulai di kantor ahli saraf, di mana perangkat akan dipasang kepada pasien. Pasien kemudian akan membawa pulang STIMband dan menggunakannya selama 20 menit sehari, setiap hari. Pengobatan mungkin akhirnya dimodifikasi berdasarkan hasil individu, tetapi Graham mengatakan pasien kemungkinan akan menggunakan STIMband tanpa batas, selama mereka melihat hasil positif.
"Karena PD [Penyakit Parkinson] bersifat degeneratif, dan STIMband bertindak berbeda dari obatnya, itu juga harus terbukti bermanfaat untuk jangka waktu yang lebih lama, " kata Graham. "Sayangnya periode waktu itu masih belum diketahui."
Jika percobaan STIMband terbukti berhasil, kelompok berharap untuk mencapai persetujuan FDA. Perangkat ini kemungkinan akan menelan biaya antara $ 600 dan $ 1.000, tergantung pada pilihan material.
Stimulasi transkranial saat ini sedang dipelajari oleh para peneliti sebagai pengobatan untuk kondisi neurologis dan neuropsikiatri, termasuk epilepsi, stroke, sindrom Tourette, depresi dan mania, migrain, skizofrenia, gangguan makan, distonia (kontraksi otot involunter yang menyakitkan) dan nyeri kronis. Tetapi FDA hanya menyetujui stimulasi magnetik transkranial untuk depresi yang kebal obat.
"Ini tidak seperti menempatkan magnet kulkas di kepala orang, " kata ahli saraf David Brock, direktur medis Neuronetics, perusahaan yang memproduksi NeuroStar, alat stimulasi magnetik transkranial untuk depresi. Perawatan NeuroStar diberikan di kantor dokter. Untuk periode empat hingga enam minggu, pasien datang dalam lima hari seminggu untuk sesi 45 menit. Mereka duduk di kursi membaca atau mendengarkan musik sementara perangkat, ditempatkan di sisi kiri dahi mereka, merangsang korteks prefrontal kiri mereka.
Orang sering keliru menganggap stimulasi transkranial sebagai pengobatan alternatif, kata Brock, tetapi sebenarnya didukung oleh data klinis. Studi menunjukkan sekitar 30 hingga 40 persen pasien depresi yang resisten terhadap pengobatan mengalami remisi setelah menggunakan NeuroStar, sementara lebih banyak yang mengalami beberapa perbaikan gejala.
Rendering pasien menggunakan perangkat NeuroStar (Neuronetics) Stimulasi transkranial juga tidak seperti terapi electroconvulsive (ECT), atau “terapi kejut, ” pengobatan depresi yang distigma tetapi seringkali sangat efektif yang menggunakan listrik untuk menginduksi kejang. Tidak seperti ECT, stimulasi transkranial tidak menyebabkan kejang dan tidak memerlukan anestesi umum atau perawatan di rumah sakit. Ini juga bebas dari efek samping ECT yang lebih terkenal, termasuk kehilangan ingatan dan kebingungan.
Brock mengatakan stimulasi transkranial hampir pasti akan menjadi pengobatan yang disetujui untuk kondisi lain di tahun-tahun mendatang, setelah para peneliti menentukan lokasi yang tepat dan intensitas untuk mengobati masalah yang dihadapi. "[Stimulasi transkranial] sangat mirip pisau Swiss Army, " katanya. "Kami sudah menemukan cara menggunakan pisau, tapi kami belum menemukan cara menggunakan semua alat lainnya."
