2017. november: jegyzet, orvostudomány, portré, fizika, kémia, agykutatás, tudomány, atomenergia, innováció, anyagtudomány, energiagazdálkodás, zöldkörnyezet, it

Epilepsziakutatás

Az Országos Klinikai Idegtudományi Intézetben (OKITI) Erőss Loránddal, a Funkcionális Idegsebészeti Osztály osztályvezető főorvosával és Fabó Dániel neurológussal az epilepsziasebészetet segítő kutatási eredményekről, valamint a robottechnika nyújtotta lehetőségekről beszélgettünk.


Az OKITI konzorciumi partnerként vett részt a Nemzeti Agykutatási Programban. Milyen négy évet zárnak novemberben?

Erőss Loránd: A NAP támogatásával intézetünk idegtudományi kutatási profilja jelentősen megerősödött. Ennek köszönhetően, 39 kutató révén, öt részterületen folyik intézetünkben a kutatómunka. Az Alzheimer-kór és az epilepszia kapcsolatát kutatta Kamondi Anita és csoportja, eredményeikről több tanulmány is született a Harvard Medical Schoollal párhuzamosan publikálva az újdonságokat. Az áramlásdinamikai munkacsoport Szikora István irányításával az agyi erekben a véráramlás számítógépes modellezését tűzte ki célul. A Pázmány Péter Katolikus Egyetemmel közös bionikai szenzor­fejlesztéssel foglalkozó projektünket Ulbert István vezette. Az egyik legnagyobb munkacsoport élén Fabó Dániel az epilepsziás rohamokért felelős agyterületek kutatásával ért el eredményeket. Neuromodulációs mód­szerekkel, elsősorban a mélyagyi stimuláció hatékonyabb implantációját se­gítő képalkotás fejlesztésével, valamint bionikai eszközökkel élő betegek életminőségének követésével foglalkoztunk Oberfrank Ferenc és az általam vezetett csoportban.

13 PhD-disszertáció, 45 publikáció 80 százaléka nemzetközi folyóiratban jelzi a munka minősítését a nemzetközi idegtudományi közösségben.

Nem sok kutatócsoport végez koponyán belüli EEG-elvezetéseket. Milyen eredményeket értek el idáig?

Fabó Dániel: Egy közel másfél évtizedes együttműködés kutatási eredményein alapuló program fejeződik be a napokban, amely az epilepsziakutatá­sokban központi jelentőségű video-EEG monitorozó köré szerveződik. A projekt első fázisában került sor az egység felújítására és kibővítésére, így az ország legnagyobb epilepszia-monitorozó központja épült meg. Ezáltal lehetőségünk nyílt akár 256 csatornán, akár 3 beteget egyszerre vizsgálva jóval nagyobb mintavételi frekvenciát használni. A rendszer alkalmas agyon belülre ültetett elektródákról is elvezetni a jelet, és tartalmaz egy beépített agyi elektromos ingerlő készüléket, amely a mikroelektródákkal végzett kutatásainknak is az alapja. Összességében arra kerestük a választ, hogyan lehet precízebben meghatározni az epilepsziás góc elhelyezkedését az agyon belül. Ezen belül a fő kutatási irányunk az alvásjelenségek és a memóriafolyamatok során jelentkező, EEG-vel mérhető agyi tevékenységek és az epilepszia kapcsolatának vizsgálata volt. Számos adatunk van arra, hogy az alvási EEG jelenségek is megváltoznak epilepsziás működészavar során.

Invazív epilepszia sebészeti kivizsgálás hálóelektródával és intrakortikális mikroelektró­dával
Intrakortikális mikroelektróda az agykéregben (Ulbert I., Wittner L., Magloczky Zs., Erőss L.)
Miért éppen az alvás, az epilepszia és a memória kapcsolatát vizsgálták?

E. L.: Az alvás, a memória és az epilepszia egy rendszerben zajlik. A memória beépülése ezekben az idegsejtekben az alvás alatt történik, amit úgy tűnik, hogy az epilepszia megakadályoz. Nem épülnek fel ugyanis azok a fehérjék, sejtelemek, amelyek tárolják a memóriát. Ezt a memóriafelépülési mechanizmust teszi tönkre az epilepszia.

F. D.: Valóban, már régóta tudjuk, hogy az alvás és az epilepszia szoros funkcionális kapcsolatban van egymással, és nemrég derült ki, hogy például az alvási orsók igen fontos szerepet töltenek be ebben a viszonyban. Emberi agyban ilyen részletességgel idáig nem jellemezték ezeket az aktivitásokat, amelyeket mi már sejtszinten is tudunk elemezni. Egy bostoni munkacsoporttal együttműködésben adtunk be egy publikációt, amelyben az Ulbert István által fejlesztett mikroelektródákkal vizsgáltuk az alvási orsók agykérgen belüli szerveződését. Az egyik új eredményünk az, hogy az alvási orsóknak van egy felszínesebb és egy mélyebb generátoruk. Jelen ismereteink szerint az alvási orsók felelősek azért, hogy a memórianyomok az agykéregben tartósan elraktározódjanak. Kutatá­saink ugyan elsősorban az idegsebészeti kezelésekhez járulhatnak hozzá, de ha megértjük, milyen összefüggés van az egészséges funkciók és az epilepsziás működészavar között, az fontos információ lehet a gyógyszerfejlesztésben is.
Másik fontos eredményünk az agyi elektromos ingerlések sejtszintű hatásának leírása, ami a neuromodulációs kezelések jobb tervezésében lehet a segítségünkre. Ezzel a módszerrel az agy fiziológiás és epilepsziás hálózatainak működéséről is információt kaphatunk.

Agyi véráramlást módosító sztent rendszerek

E. L.: A memóriafolyamatok elemzése az Alzheimer–Epilepszia programban is elsődleges feladat volt. A programot éppen a halántéklebeny memóriáért felelős területén, a hippokampuszban, kezdetben feltételezésként, immáron már bizonyosságként jelen levő rejtett elektromos epilepsziás rohamok kimutatására és vizsgálatára építettük fel.

Funkcionális MR kép (rózsaszín az aktivitás) egy térbe fuzionálva a tumorral (sárga) és a mozgatópályákkal (piros, kék, zöld)

F. D.: Kamondi Anita professzor asszonnyal és PhD-hallgatójával, Horváth Andrással közös kutatásunk kapcsán az agyban mélyebben megjelenő epileptiform jelenségeket sikerült kimutatnunk. Beigazolódott a hipotézisünk, hogy epileptiform potenciálok vannak az agyon belül, amelyeket a fejbőrre helyezett elektródákkal nem lehet mérni. Úgy tűnik, ez egy olyan EEG jelenség, amely a betegség progressziójáról fontos új információt nyújt számunkra.

Milyen változást hozhat a robottechnika az idegsebészetben?

E. L.: Az epilepsziasebészeti kivizsgálás során az elektródák behelyezésénél segíti az orvos munkáját a robot. Az egyik előnye a pontosság, a másik a fáradtság okozta figyelemlankadás miatti hibák elkerülése, valamint a gyorsaság. Az orvosnak fel kell térképeznie térben és időben a roham kiindulását, terjedésének irányát, lezajlását. Ehhez mélyen az agyba helyezett elektródákat alkalmaz. Egy-egy elektróda behelyezése tíz-húsz percet vesz igénybe a beteg koponyájára felerősített sztereotaxiás keret segítségével. Ezt megelőzően meg kell tervezni az elektródák behatolási helyét és dőlésszögét. A műtőben minden egyes elektróda behelyezése előtt újra be kell állítani a keretet, így akár hét-nyolc órát is igénybe vehet a beavatkozás. Viszont ha a robotba előre beprogramozzuk a koordinátákat, két-három percre csökken egy-egy elektróda behelyezése az idegsebész számára, ami által jelentősen lerövidül a műtéti idő, és nincs célpontkoordináta-tévesztés.

Sztereotaxiás idegsebészeti robotkészülék
Magyarországon fognak az idegsebészetben robottechnikát alkalmazni?

E. L.: Mi leszünk az elsők. Szoros kapcsolatban állunk a külföldi gyártóval, és remélhetőleg közösen fejlesztjük tovább ezt a technológiát.•

 
Innotéka