Alchajmerova i Parkinsonova bolest su neurodegenerativne bolesti koje se vremenom postepeno pogoršavaju. Trenutno postoji nedostatak efikasnih tretmana za oba stanja. Osobe sa Alchajmerovom ili Parkinsonovom bolešću počinju da pokazuju poremećaje spavanja i promene nivoa moždane aktivnosti tokom spavanja od ranih faza ovih stanja. Dakle, obrasci moždane aktivnosti tokom spavanja mogu se koristiti kao biomarkeri za neurodegenerativna stanja. Procene iz Svetskog izveštaja o Alchajmeru za 2021. pokazuju da je skoro 75 odsto slučajeva demencije širom sveta nedijagnostikovano. Ovo naglašava potrebu za robustnim biomarkerima za skrining i dijagnostiku osoba sa neurodegenerativnim poremećajima.
Naučnici u Danskoj rade na razvoju uređaja za elektroencefalografiju (EEG) koji se nosi u ušima i lako koristi za praćenje obrazaca i za merenje nivoa moždane aktivnosti tokom spavanja kod kuće i omogućava široki skrining za Alchajmerovu i Parkinsonovu bolest.
Pored merenja moždanih talasa, uređaj takođe omogućava merenje drugih varijabli vezanih za spavanje. Takođe je uključen oksimetar za merenje nivoa kiseonika u krvi, termometar za telesnu temperaturu i mikrofon za procenu broja otkucaja srca i disanja.
Tehnologija „tako jednostavna da se može koristiti kod kuće”
Ovaj projekat je zajednički rad istraživača sa Rigshospitalet, Aarhus University, and T&W Engineering – kompanije za zdravstvenu tehnologiju. Ovaj projekat, pod nazivom „Procena progresije neurodegenerativnih poremećaja starenja (PANDA)”, sprovodiće se tokom 4 godine.
Nakon što su razvili ovaj EEG uređaj za nošenje u uhu sa drugim senzorima za praćenje sna, istraživači nameravaju da ga testiraju na sposobnost da razlikuje pojedince sa ili bez Alchajmerove ili Parkinsonove bolesti u kliničkom ispitivanju u okviru ovog projekta.
Prof. Poul Jørgen Jennum, klinički neurofiziolog sa Univerziteta u Kopenhagenu, i jedan od istraživača uključenih u ovu inicijativu, napominje u saopštenju za javnost:
– Nadamo se da ćemo moći da koristimo EEG za uši da bismo delimično zamenili postojeće i nešto neprijatnije praćenje sna. Pokušaćemo da tehnologiju učinimo tako jednostavnom da se može koristiti kod kuće i tokom dužeg vremenskog perioda. U idealnom slučaju, nadamo se da će biti moguće meriti svoj san tokom nekoliko dana, nedelja ili čak meseci svake godine.
Prof. Jennum dodaje da je cilj njegovih i sadašnjih istraživanja njegovih kolega o EEG uređaju za nošenje u ušima „da identifikuju promene koje mogu biti rani znaci ozbiljnih bolesti mozga kao što su Alchajmerova i Parkinsonova bolest i da lakše i ranije dijagnostikuju pacijente nego što je to danas moguće”.
– Ovo bi bila velika prednost. Još jedna prednost jeste ta što možemo da pregledamo pacijente u njihovom svakodnevnom životu i pratimo promene u obrascima spavanja i efekte tretmana. Ovo potencijalnu tehnologiju EEG za uši čini dobrim alatom za skrining koji se može koristiti kod kuće – baš kao merač krvnog pritiska – kaže prof. Jennum.
Istraživači u okviru projekta nameravaju da testiraju ovaj uređaj na njegovu sposobnost da razlikuje pojedince sa ili bez Alchajmerove ili Parkinsonove bolesti.
Promene u mozgu kao biomarkeri demencije
Promene u strukturi i funkciji mozga tokom razvoja Alchajmerove i Parkinsonove bolesti počinju mnogo pre pojave simptoma. Stoga se promene u strukturi i funkciji mozga mogu koristiti kao biomarkeri za ova stanja. Karakterizacija takvih biomarkera mogla bi da olakša razvoj terapija za prevenciju ovih neurodegenerativnih stanja kod rizičnih osoba.
Tokom godina, studije su pokazale promene u moždanoj aktivnosti, merene pomoću EEG-a, kod osoba sa Alchajmerovom i Parkinsonovom bolešću. EEG uključuje upotrebu elektroda postavljenih na teme radi snimanja električne aktivnosti u mozgu. Neuroni u mozgu proizvode male električne impulse kako bi komunicirali jedni s drugima. Elektroencefalografija meri kolektivnu aktivnost populacije neurona koja se pojavljuje kao moždani talasi određene frekvencije. Ovi moždani talasi javljaju se čak i kada budan organizam nije uključen u aktivnost i tokom spavanja.
Promene u obrascima spavanja, uključujući pojavu poremećaja spavanja, usko su povezane sa neurodegenerativnim poremećajima. Ove promene u obrascima spavanja mogu se posmatrati kao promene u EEG obrascima, koji se mogu koristiti kao biomarkeri.
Obrasci spavanja kod Alchajmerove bolesti
Studije koje su ispitivale obrasce moždane aktivnosti budnih osoba sa Alchajmerovom bolešću u mirovanju pomoću EEG-a pokazale su promene u ritmovima u korteksu, koji je uključen u kognitivne funkcije, uključujući pamćenje i razmišljanje.
Konkretno, ove promene kod osoba sa Alchajmerovom bolešću uključuju usporavanje EEG obrazaca koji uključuju povećanje talasa niže frekvencije i smanjenje talasa visoke frekvencije u korteksu.
Značajno je da su ove promene u obrascima moždane aktivnosti povezane sa promenama u strukturi i funkciji mozga uočenim kod osoba sa Alchajmerovom bolešću. Ove promene u EEG obrascima prisutne su u ranim stadijumima Alchajmerove bolesti, što ukazuje na njihovu pogodnost kao biomarkera za ovo stanje.
Osobe sa Alchajmerovom bolešću imaju tendenciju da se češće bude tokom noći i duže ostaju budne. Pojedinci sa Alchajmerom takođe pokazuju promene u specifičnim karakteristikama EEG obrazaca moždane aktivnosti tokom svih faza sna. Na primer, studije kod osoba sa Alchajmerovom bolešću pokazale su usporavanje EEG obrazaca tokom faze brzog pokreta očiju, slično onom uočenom tokom odmora.
Ovi EEG obrasci tokom spavanja povezani su sa pamćenjem i učenjem, a promene u obrascima moždane aktivnosti mogu biti u osnovi deficita u ovim kognitivnim domenima kod Alchajmerove bolesti.
Dokazi sugerišu da su ove promene u EEG obrascima tokom spavanja tačniji prediktor kognitivnih deficita kod osoba sa Alchajmerovom bolešću nego obrasci mozga tokom budnog stanja. Posebno, studije su pokazale da EEG obrasci mogu precizno razlikovati Alchajmerovu bolest i druge oblike demencije.
Obrasci spavanja kod Parkinsonove bolesti
Slično tome, osobe sa Parkinsonovom bolešću takođe pokazuju poremećaje sna i promene u fazama spavanja, kao što je smanjenje vremena provedenog u REM fazi.
Pojedinci sa Parkinsonovom bolešću takođe pokazuju usporavanje EEG obrazaca, a ove promene u ovim obrascima moždane aktivnosti često se pojavljuju pre deficita motoričke funkcije.
Kako bi EEG uređaj mogao da pomogne
Postoji potreba za jeftinim i lako dostupnim biomarkerima za skrining šire populacije na neurodegenerativne bolesti kao što su Alchajmerova i Parkinsonova bolest.
Ovaj uređaj koji se nosi u uhu može lako da se koristi kod kuće dok spavate, što omogućava višestruka, redovna merenja obrazaca moždane aktivnosti tokom spavanja.
Štaviše, ova tehnologija bi potencijalno mogla da razlikuje i identifikuje različita neurodegenerativna stanja u ranoj fazi.
Dr Steven Allder, konsultant neurolog u Re:Cognition Health, koji nije uključen u ovu studiju, rekao je za Medical News Today:
– Postoji ogromna potreba da se tačno identifikuju pacijenti u ranim fazama neurodegenerativnih stanja povezanih sa uzrastom, kao što su Alchajmerova i Parkinsonova bolest. Svaka neurodegenerativna bolest ima veoma različitu osnovnu patofiziologiju. Stoga bi trebalo da bude moguće da se rano otkrije svaka bolest. To bi bilo revolucionarno.
Dr Allder takođe je primetio da bi ova tehnika zasnovana na EEG-u „mogla imati primenu daleko izvan rane dijagnoze ovih stanja”.
– EEG signal je bogat izvor podataka, tako da bih predvideo da će naučnici na kraju uspeti. Ovo je još jedan znak da neurologija ulazi u potpuno novu paradigmu nege – dodao je dr Steven Allder.
