Στις 4 Φεβρουαρίου 2019, προτού μπει στο χειρουργείο, ο τότε 28χρονος Tyler Hajjar, αγκάλιασε την μητέρα του και είπε ειρωνικά: «Είναι απλώς εγχείρηση εγκεφάλου». Ο Hajjar είχε ταξιδέψει στο Πανεπιστήμιο Emory στην Ατλάντα για να τοποθετηθεί στον εγκέφαλό του μια συσκευή που θα μπορούσε να κάνει ένα reset, με την ελπίδα να απαλύνει την κατάθλιψη που είχε υποβαθμίσει σημαντικά την ποιότητα ζωής του – και, μερικές φορές, απειλούσε την ζωή του—για μια δεκαετία.
«Μερικές φορές το καλύτερο πράγμα που μπορούσα να κάνω ήταν κυριολεκτικά να ξαπλώνω στο κρεβάτι όλη μέρα», θυμάται για τη μακροχρόνια ασθένειά του, «αλλά ειλικρινά, αυτό ήταν καλύτερο από οτιδήποτε άλλο περνούσε από το μυαλό μου – το οποίο θα ήταν μη αναστρέψιμο».
Ο Hajjar δεν φοβόταν την χειρουργική επέμβαση παρά μόνο ότι δεν θα λειτουργούσε. Περισσότερα από 20 φάρμακα, σύμφωνα με τον ίδιο, δεν τον είχαν βοηθήσει. Ούτε η ηλεκτροσπασμοθεραπεία, ούτε η διακρανιακή μαγνητική διέγερση (TMS) ούτε οι εγχύσεις κεταμίνης.
Αλλά υπήρχε λόγος για αισιοδοξία. Από τις πρώτες δοκιμές στις αρχές της δεκαετίας του 2000, η διέγερση σε βάθος του εγκεφάλου (DBS), στα χέρια ομάδων ειδικών, όπως αυτή στο Emory, έφερε μόνιμη ανακούφιση σε δεκάδες άτομα με κατάθλιψη, που ήταν ανθεκτική στη θεραπεία. Η τεχνική, η οποία παραμένει πειραματική για την κατάθλιψη, περιλαμβάνει την αποτελεσματική επανεκκίνηση του εγκεφάλου χρησιμοποιώντας εμφυτευμένα ηλεκτρόδια που τον διεγείρουν με παλμούς ηλεκτρισμού.
Μπορεί ο Hajjar να ήλπιζε μόνο στο κλινικό όφελος, όμως η επέμβαση του σχεδιάστηκε για να βοηθήσει επίσης να αποκαλυφθεί κάτι νέο: ένα σήμα ευεξίας από τον εγκέφαλο. Αυτός και εννέα άλλοι έλαβαν μια συσκευή που όχι μόνο παρέδιδε ηλεκτρισμό στον εγκέφαλο αλλά αισθανόταν επίσης τη νευρική δραστηριότητα. Η ανάλυση αυτής της δραστηριότητας και η συσχέτισή της με τις κλινικές αξιολογήσεις έδωσαν έναν βιοδείκτη που σηματοδοτούσε πότε ένα άτομο ήταν καλύτερα με διαρκή τρόπο.
Τα αποτελέσματα, που αναφέρθηκαν στις 20 Σεπτεμβρίου στο Nature, αποκαλύπτουν έναν νευρωνικό κώδικα που αντιπροσωπεύει το πρώτο γνωστό σήμα της παρουσίας ή της απουσίας κατάθλιψης στον εγκέφαλο. «Αυτό είναι για μένα, μελετώντας την κατάθλιψη για περισσότερα από 30 χρόνια, η πιο κοντινή ένδειξη για να γνωρίζουμε, βασικά, “Τι είναι η κατάθλιψη” και “πώς μπορεί να επιδιορθωθεί ο εγκέφαλος;”» αναφέρει η Helen Mayberg, νευρολόγος στο Icahn School of Medicine στο Όρος Σινά, ο οποίος ήταν συγγραφέας της μελέτης.
Ο νέος βιοδείκτης
Ο νέος βιοδείκτης θα μπορούσε να βελτιώσει την αποτελεσματικότητα της τεχνολογίας επειδή λέει στους γιατρούς πότε τα συμπτώματα ενός ατόμου απαιτούν προσαρμογή στη διέγερση και πότε όχι. Εάν δοκιμαστεί περαιτέρω, μπορεί να χρησιμεύσει ακόμη και ως προγνωστικός παράγοντας υποτροπής της κατάθλιψης. Με τέτοια καθοδήγηση, ένας μεγαλύτερος αριθμός γιατρών θα μπορούσε να φροντίσει καλύτερα τα άτομα που έχουν υποβληθεί σε DBS.
«Θα μπορούσε να είναι πολύ χρήσιμο στους κλινικούς γιατρούς και να κάνει τη θεραπεία πιο επεκτάσιμη, πιο αποτελεσματική και, ειλικρινά, να βοηθά τον γιατρό να μην κάνει κακό» επισημαίνει ο Michael Okun, νευρολόγος στο Πανεπιστήμιο της Φλόριντα, ο οποίος δεν συμμετείχε στην μελέτη. Ο Okun είναι συνιδρυτής του DBS Think Tank, ενός ετήσιου φόρουμ που επικεντρώνεται σε θέματα αιχμής που αφορούν την τεχνολογία.
Σχεδόν τρία εκατομμύρια άνθρωποι στις ΗΠΑ έχουν κατάθλιψη ανθεκτική στη θεραπεία και θα επωφελούνταν από μια εγκεκριμένη θεραπεία.
Η εργασία θα μπορούσε επίσης να δώσει ώθηση σε προόδους σε λιγότερο επεμβατικές θεραπείες που ρυθμίζουν την εγκεφαλική δραστηριότητα, όπως το TMS (που περιλαμβάνει την τοποθέτηση ενός πηνίου στο τριχωτό της κεφαλής για τη δημιουργία μαγνητικού πεδίου), λέει ο Gordon Baltuch, νευροχειρουργός στο Ιατρικό Κέντρο Irving University Columbia, ο οποίος δεν συμμετείχε στη νέα έρευνα. «Η νευροτροποποίηση θα μπορούσε ενδεχομένως να βοηθήσει μια ομάδα ανθρώπων που έχουν μια ασθένεια που όχι μόνο προκαλεί αναπηρία αλλά είναι θανατηφόρα σε δεκάδες χιλιάδες ανθρώπους κάθε χρόνο στις ΗΠΑ», προσθέτει.
Άλλοι βιοδείκτες για την κατάθλιψη θα μπορούσαν, για παράδειγμα, να ακολουθήσουν εάν αλλαγές στο πρόσωπο και τη φωνή ενός ατόμου ή σε εγκεφαλικά κύματα που ανιχνεύονται στην επιφάνεια του εγκεφάλου, συσχετίζονται με το εσωτερικό σήμα. Οι ερευνητές της μελέτης βρήκαν ένα μοτίβο εκφράσεων του προσώπου που άλλαζαν παράλληλα με την κατάσταση του εγκεφάλου, το οποίο είναι ένα πολλά υποσχόμενο σημάδι. «Υπάρχουν πιθανώς πολλοί τρόποι με τους οποίους θα μπορέσουμε να διαβάσουμε τον εγκέφαλο, επεμβατικά και μη», αναφέρει ο Christopher Rozell, νευρομηχανικός στο Ινστιτούτο Τεχνολογίας της Τζόρτζια, ο οποίος αναγνώρισε το σήμα ευεξίας και ήταν συγγραφέας στη νέα μελέτη. «Ανοίγει τις πύλες για να μπορέσουν οι άνθρωποι να αναζητήσουν τέτοιου είδους σήματα».
Ο υποκυλισμός, γνωστός και ως «περιοχή Brodmann 25», είναι ενσωματωμένος βαθιά στον εγκέφαλο, πάνω και πίσω από τα μάτια. Είναι ένα κρίσιμο σταυροδρόμι για τέσσερις κύριες οδούς νευρικών ινών και επομένως μια διασταύρωση της κίνησης του εγκεφάλου που προέρχεται από περιοχές που ελέγχουν όλες τις λειτουργίες που πάνε στραβά στην κατάθλιψη – συναισθηματική ρύθμιση, ύπνος, όρεξη, ανταμοιβή, κίνητρο και μνήμη, μεταξύ άλλων.
Πριν από δύο δεκαετίες η Mayberg χαρτογραφούσε τα κυκλώματα του εγκεφάλου που εμπλέκονται στην κατάθλιψη και παρατήρησε ότι κάθε φορά που ένα αντικαταθλιπτικό λειτουργούσε, η «περιοχή Brodmann 25» γινόταν λιγότερο ενεργή. Έτσι αποφάσισε να δει εάν η τόνωση του εγκεφάλου εκεί θα μπορούσε να ρυθμίσει τη δραστηριότητα της περιοχής και να ανακουφίσει την κατάθλιψη στις πιο δύσκολες περιπτώσεις, όπου άλλες θεραπείες είχαν αποτύχει.
Κατά τη διάρκεια των 20 ετών, αυτή και οι ομάδες της ανακάλυψαν ότι θα μπορούσε. To 2019, σε μια μελέτη παρακολούθησης σε 28 άτομα που έλαβαν θεραπεία με DBS, για παράδειγμα, η Mayberg και οι συνεργάτες της ανέφεραν ότι τα μισά ή περισσότερα από τα άτομα βελτιώθηκαν σημαντικά και περίπου το 30% πέτυχαν ύφεση και παρέμειναν καλά από δύο έως οκτώ χρόνια αργότερα. Ένας ασθενής την Mayberg παρέμεινε σε ύφεση για 18 χρόνια. «Οι άνθρωποι δεν γίνονται απλώς καλύτερα. Παραμένουν καλύτερα» τονίζει η Mayberg. Τα ποσοστά απόκρισης έχουν πλέον ανέβει περίπου στο 80%, καθώς οι νέες τεχνικές επιτρέπουν την καλύτερη στόχευση της «περιοχής Brodmann 25» σε μεμονωμένους εγκεφάλους, προσθέτει
Το 2015, νευροχειρουργοί εμφύτευσαν την πρώτη από τις νέες συσκευές περνώντας ένα ηλεκτρόδιο στην «περιοχή Brodmann 25» σε κάθε ημισφαίριο και συνδέοντάς τα με έναν βηματοδότη. Κάθε ηλεκτρόδιο έχει τέσσερις επαφές, που διασυνδέονται με τον εγκεφαλικό ιστό γύρω από την «περιοχή Brodmann 25». Τέσσερα χρόνια αργότερα ο Hajjar ήταν το τελευταίο μέλος αυτής της ομάδας που έκανε την επέμβαση. Στο χειρουργείο, ξύπνησε για λίγο και ανέφερε ότι η διέγερση μιας από τις επαφές στην αριστερή πλευρά του εγκεφάλου έφερε ένα νέο συναίσθημα συναισθηματικής ελαφρότητας – ένα αίσθημα που θα του επέτρεπε να βγει με τον πατέρα του σε ένα σκοπευτήριο για να συμμετάσχει σε μια δραστηριότητα που απόλαυσαν και οι δύο.
Ήταν ένα πολλά υποσχόμενο σημάδι. Κατά τη διάρκεια έξι μηνών, η συσκευή συνέλεξε δεδομένα από τον εγκέφαλο του Hajjar και ανέλαβε έναν αστερισμό εγκεφαλικών κυμάτων που αντανακλούσαν τη συνδυασμένη δραστηριότητα χιλιάδων νευρώνων. «Όπως μια συμφωνία όπου υπάρχουν όργανα με υψηλό τόνο και όργανα με χαμηλό τόνο, μπορούμε να πάρουμε αυτά τα εγκεφαλικά σήματα και να τα αποσυνθέσουμε σε συχνότητες σε διαφορετικά εύρη», λέει ο Rozell.
Ο Hajjar και οι άλλοι στη μελέτη είχαν επίσης μια εβδομαδιαία κλινική αξιολόγηση, η οποία βιντεοσκοπήθηκε. Μέσα σε μερικούς μήνες, οι περισσότεροι συμμετέχοντες ένιωσαν κάπως καλύτερα. Έπειτα από έξι μήνες, τα συμπτώματα είχαν μειωθεί τουλάχιστον κατά το ήμισυ, σε εννέα από τα 10 άτομα και επτά πέτυχαν ύφεση. Μόνο έξι από αυτούς, ωστόσο, είχαν χρησιμοποιήσιμα δεδομένα εγκεφάλου και πέντε από τα έξι έδειξαν το τυπικό μοτίβο βελτίωσης.
Χρησιμοποιώντας δεδομένα από αυτά τα πέντε άτομα, ο Rozell και η ομάδα του κατασκεύασαν λογισμικό τεχνητής νοημοσύνης για να συγκρίνουν τα μοτίβα των εγκεφαλικών κυμάτων των συμμετεχόντων στην αρχή της μελέτης, όταν ήταν άρρωστοι, με αυτά τα μοτίβα στο τέλος, όταν ήταν καλύτερα. Οι ερευνητές βρήκαν μια συντονισμένη αλλαγή σε μερικές ζώνες συχνοτήτων που μπορούσαν να διακρίνουν έναν άρρωστο εγκέφαλο από έναν εγκέφαλο που ήταν καλά με ακρίβεια 90%. «Είναι η πρώτη φορά που καταφέραμε πραγματικά να λάβουμε μια ανάγνωση ενός εγκεφάλου σε ανάρρωση», λέει ο Rozell.
Ο έκτος συμμετέχων με χρησιμοποιήσιμα δεδομένα εγκεφάλου έδειξε μια άτυπη τροχιά μετά τη θεραπεία. Ένιωθε καλύτερα μετά την επέμβαση και έμεινε καλά για τέσσερις μήνες, αλλά μετά υποτροπίασε. Οι επιστήμονες αναζήτησαν το σήμα ευεξίας σε αυτήν μετά το γεγονός. Υπήρχε στην αρχή της θεραπείας της, αλλά εξαφανίστηκε ένα μήνα πριν υποτροπιάσει – και έτσι θα μπορούσε να χρησιμεύσει ως προειδοποιητικό σημάδι. «Αν το είχαμε, θα είχαμε εμφανίσει [την διέγερσή της] έναν μήνα νωρίτερα. Μπορεί να μην είχε μπελάδες», λέει η Mayberg.
Χρησιμοποιώντας λογισμικό τεχνητής νοημοσύνης, οι ερευνητές βρήκαν επίσης αλλαγές στο πρόσωπο ενός ατόμου που παραλληλιζόταν με την εμφάνιση του σήματος ευεξίας του εγκεφάλου. Αυτές οι αλλαγές υπολείπονταν ενός κλινικά χρήσιμου βιοδείκτη, λέει ο Rozell, επειδή η μελέτη ήταν πολύ μικρή για να καθορίσει ένα μοτίβο που ήταν τόσο ειδικό για την κατάθλιψη όσο και κοινό για όλους τους συμμετέχοντες. Ωστόσο, το εύρημα δείχνει τη δυνατότητα ενός πιο καθολικού δείκτη ανάρρωσης. «Θα κατασκευάσουμε μοντέλα που δεν είναι μόνο για τη μικρή μου ομάδα τυχερών ασθενών, αλλά θα μπορούσαν να γενικευτούν σε όλους», τονίζει η Mayberg.
Έξι μήνες μετά την επέμβαση, ο Hajjar ήταν σε ύφεση. Άρχισε να κάνει παρέα με φίλους που δεν είχε δει εδώ και καιρό και μπόρεσε να βρει μία προσωρινή δουλειά. «Ένιωθα ότι θα μπορούσα να επιστρέψω στον κόσμο», θυμάται. Ωστόσο, εξακολουθούσε να αγωνίζεται με το άγχος και το 2021 η κατάθλιψή του άρχισε να επανεμφανίζεται. Αλλά οι προσαρμογές στη διέγερση τον επανέφεραν.
Ο Hajjar εργάζεται πλέον με μερική απασχόληση και κάνει πολλές ομιλίες σε συνέδρια ή μέσω Zoom, στις οποίες έχει μοιραστεί την ιστορία του με χειρουργούς, επιστήμονες και φοιτητές ιατρικής. Μάλιστα κάνει και σχέδια για το μέλλον. Το πιο σημαντικό είναι ότι πλέον έχει μια νέα οπτική για τη ζωή. «Ανυπομονώ να ξυπνήσω το πρωί», δηλώνει.
