Met de ontwikkeling van een ultra-geluidtherapie die de hersenen stimuleert, lijken wetenschappers van de Medische Universiteit Wenen een doorbraak te hebben bereikt bij het ontwikkelen van een nieuwe behandeling van neurologische aandoeningen.

Neurologische aandoeningen zoals Parkinson, Alzheimer en multiple sclerose (MS), leiden tot een progressief verlies van zenuwcellen in de hersenen. De patiënten lijden onder meer aan verlies van geheugen, spraakstoornissen, stemmingswisselingen en verminderde mobiliteit. Een behandeling waarbij niet geopereerd behoeft te worden, zou ideaal zijn. Bijvoorbeeld door middel van hersenstimulatie. Hoewel deze behandelingen beschikbaar zijn, blijven de resultaten achter bij de verwachtingen. Een voorbeeld van zo’n veel voorkomende niet-invasieve therapie, is elektro-magnetische gebaseerde Transcraniële Magnetische Stimulatie (TMS). Bij deze therapie worden zenuwcellen in de hersenen geactiveerd of juist geremd via magnetische velden. Een gerichte en diepe hersenstimulatie is met deze methode echter niet mogelijk.

Ultrageluid-therapie

Ultrageluid-therapieën worden beschouwd als een veelbelovend alternatief. Het wereldwijde centrum van onderzoek naar nieuwe ultrasone methoden voor hersenstimulatie is de Verenigde Staten.  Daar de technologie samengevat onder de term Focused Ultrasound (FUS). (ultrageluid is geluid met een zeer hoge frequentie, dat via geluidskoppen naar de te behandelende plek wordt geleid; Red.)

Luister nu naar De IO Show!

Elke week het nieuws van Innovation Origins in je oren!

Nu was het echter een interuniversitaire cluster aan de Medische Universiteit van Wenen die na zes jaar onderzoek de eerste successen van de behandeling in het laboratorium meldde. Het team presenteerde ’s werelds eerste ultrasone therapie die het mogelijk maakt om niet-invasieve zenuwcellen in de hersenen te activeren. De zogenaamde Transcraniële Pulsstimulatie met ultrageluid (TPS) is gebaseerd op een ultrasone puls die direct op het schedelbot wordt aangebracht en specifiek gericht is op alle hersengebieden en deze kan activeren. De methode is pijnloos en kan bij volle bewustzijn worden uitgevoerd.

Navigatiesysteem

Het is van het grootste belang dat de behandelplek met uiterste precisie wordt vastgesteld. Hersengebieden kunnen bij elke patiënt anders liggen. Daarom wordt voorafgaand aan de behandeling met behulp van magnetische resonantie een kaart van de hersenen van de patiënt gemaakt. Dankzij een navigatiesysteem kan de neuroloog op het scherm precies volgen waar de puls moet worden toegepast en deze dus precies controleren. Volgens projectleider professor Roland Beisteiner was de ontwikkeling van deze pulsmethode met navigatiemogelijkheden de grootste uitdaging.

Resultaten van de laboratoriumtests

In laboratoriumexperimenten vertoonden de testpersonen een toenemende geheugenprestatie. Sommigen meldden ook een aanzienlijke verbetering van de stemming. Het was voor hen gemakkelijker om fysiek actief te zijn en actief deel te nemen aan gesprekken. Als deze proefresultaten worden bevestigd, verwachten neurowetenschappers een doorbraak in de behandelingsmogelijkheden voor hersenziekten.

Het is te hopen dat transcraniële pulsstimulatie in de toekomst in staat zal zijn om invasieve procedures ten minste gedeeltelijk te vervangen. Een veel voorkomende invasieve procedure is een operatie waarbij stimulatie-elektroden in diepe hersengebieden worden ingebracht.

De vraag of transcraniële pulsstimulatie ook andere gevestigde vormen van therapie zoals geneesmiddelen en fysiotherapie of bezigheidstherapie kan vervangen, wordt door de onderzoeker ontkennend beantwoord. “Het is een aanvullende therapie. Het kan als aanvulling op en parallel aan alle gevestigde vormen van therapie worden gebruikt. De patiënt zou de huidige therapieën kunnen voortzetten en een extra kans op verbetering krijgen.

 

Ultraschall-Therapie, Hirmstimulation, transkranielle, nicht-invasive

Professor Dr. Roland Beisteiner (c) MedUni Wien – Matern

TPS is ’s werelds eerste ultrasone therapie die het mogelijk maakt om zonder operatie  zenuwcellen in de hersenen te activeren. Hoe bent u daarop gekomen?

Er bestaan al jaren elektrofysiologische methoden om therapeutische hersenactivatie uit te voeren. Voorbeelden zijn transcraniële magnetische stimulatie en transcraniële gelijkstroomstimulatie. (Opmerking: de eerste is gebaseerd op magnetische velden en de tweede op elektroden; HS). Het bijzondere aan ultrasone procedures is, dat voor het eerst ook diep in de hersenen zenuwcellen specifiek geactiveerd kunnen worden en dat we dat in aangetaste hersenen voor het eerst veel nauwkeuriger kunnen doen. Pathologische hersenveranderingen veranderen de geleidbaarheid in de hersenen. Dat kan met elektrofysiologische methoden leiden tot problemen bij het richten op de gewenste hersengebieden .

Wat is de innovatie in de Transcraniële Pulsstimulatie die u heeft ontwikkeld?

Het bijzondere aan TPS is het gebruik van een nieuwe methode met ultrakorte pulsen. Dit verbetert het vermogen om te richten en brengt geen risico van hersenopwarming met zich mee. Bovendien is TPS wereldwijd de enige methode met klinische goedkeuring voor hersenstimulatie.

Hoe effectief is deze therapie?

Dat is onderwerp van verdere wetenschappelijke studies. In onze pilotstudie hebben we binnen twee weken zes behandelingen van ongeveer een uur uitgevoerd. We hebben verbeteringen in het geheugen bereikt die tot drie maanden kunnen duren. De behandeling is ook nog niet vrij beschikbaar. Dat kan alleen in het kader van verder onderzoek.

Opmerking: Voor verdere wetenschappelijke studies om de resultaten te evalueren, zijn we nog steeds op zoek naar testpersonen met de diagnose Alzheimer of Parkinson die anders geen hersenaandoeningen hebben (HS).

Oorspronkelijke publicatie:

Advanced Science”Transcranial Pulse Stimulation with Ultrasound in Alzheimer’s Disease – A New Navigated Focal Brain Therapy.” Roland Beisteiner, Eva Matt, Christina Fan, Heike Baldysiak, Marleen Schönfeld, Tabea Philippi-Novak, Ahmad Amini, Tuna Aslan, Raphael Reinecke, Johann Lehrner, Alexandra Weber, Ulrike Reime, Cédric Goldenstedt, Ernst Marlinghaus, Mark Hallett, Henning Lohse-Busch.  DOI: 10.1002/advs.201902583.

Ook interessant: