Działanie tVNS na podstawowe obszary autyzmu – opracowanie na podstawie badań naukowych

Przezskórna stymulacja nerwu błędnego tVNS może być obiecującą metodą wspomagania leczenia autyzmu. Ma potencjał nie tylko do łagodzenia jego objawów, ale także chorób towarzyszących takich jak epilepsja, depresja czy lęki. Jako nieinwazyjna, tania i wygodna metoda jest warta spróbowania.

Poniżej przedstawię podstawowe obszary, które mogą ulec poprawie dzięki tVNS. Opracowanie powstało na podstawie lektury artykułu, który ukazał się w Frontiers in Neuroscience w 2016 roku.

Modulacja podstawowych funkcji upośledzonych w autyzmie.

W autyzmie sztandarowymi objawami są zaburzone interakcje społeczne, powtarzalność pewnych zachowań, brak elastyczności. Do tego dochodzą problemy z mową, brak wokalizacji, słabsze wykonywanie poleceń i obniżona mimika twarzy.

Stymulacja nerwu błędnego może modulować emocjonalne interakcje społeczne i powtarzalne zachowania dzieci (Porges, 1997; Levy i in., 2010; Hull i in., 2015). 

Zgodnie z modelem systemu zaangażowania społecznego wysoki poziom aktywności nerwu błędnego wiąże się z lepszymi umiejętnościami społecznymi, takimi jak interakcje matka-niemowlę i ich pozytywny wpływ (Porges, 2003). 

Niska aktywność nerwu błędnego wiąże się z mniejszym wokalizowaniem (Porges, 2001). 

Podczas zaangażowania społecznego, mimikę twarzy (nerw czaszkowy VII), słuchanie (nerw czaszkowy VIII) i wokalizację (nerwy czaszkowe IX, X) można zintegrować poprzez aktywność gałęzi nerwu błędnego, które regulują mimikę twarzy, powieki, ucho środkowe, krtań, gardło, żucie i kilka mięśni trzewnych narządów (Porges, 2001).

To, co bardzo często dodatkowo charakteryzuje ludzi z autyzmem i co jest udowodnione w badaniach, to symptomy niskiej aktywności nerwu błędnego objawiające się w minimalnej ekspresji twarzy i płaskiej intonacji, trudnościach z percepcją mowy, zmniejszonej reakcji na własne imię i informacje społeczne oraz niskim poziomie podstawowej przywspółczulnej czynności serca. Niektóre z tych cech, można poprawić za pomocą terapii, takich jak powtarzalna przezczaszkowa stymulacja magnetyczna i masaż, które mogą zwiększać aktywność nerwu błędnego. Dla przykładu, terapia polegająca na dotyku może zwiększyć socjalne interakcje i więź pomiędzy dzieckiem autystycznym i rodzicem. 

Kilka badań wykazało, że zastosowanie VNS wywiera pozytywny wpływ na zachowanie, emocje i umiejętności społeczne u osób z autyzmem. Nadal trwają dyskusje nad tym tematem, ale wyniki badań ukazują relację pomiędzy tymi obszarami. 

Na przykład, badanie przeprowadzone przez Hull ukazało stały spadek częstotliwości stereotypów i zachowań agresywnych, który był widoczny po roku leczenia VNS w przypadku 10-letniego chłopca z ASD, współistniejącą padaczką i autoimmunologiczną chorobą neuropsychiatryczną związaną z infekcjami paciorkowcowymi – PANDAS (Hull i in. , 2015). Ponadto autorzy stwierdzili również, że nastąpiła poprawa podążania za instrukcjami, które są wskaźnikiem umiejętności komunikatywnych. 

W innym studium przypadku, Warwick i in., opisano przypadek 23-letniego mężczyzny, u którego zdiagnozowano zarówno zespół Aspergera, jak i padaczkę dwubiegunową, i który skorzystał z terapii VNS (Warwick i in., 2007). Zarówno nasilenie napadów, jak i komponenty behawioralne jego zespołu Aspergera uległy poprawie po zastosowaniu urządzenia przez 6 miesięcy (Warwick i in., 2007).

Bardzo ciekawe jest badanie, w którym badacze wykorzystali zarejestrowane dane dotyczące wyników terapii VNS u:

• 315 pacjentów z padaczką trudną do leczenia, ale bez autyzmu 
• i 77 pacjentów z padaczką trudną do leczenia i rozpoznaniem autyzmu (Levy i in., 2010). Okazało się, że pacjenci z padaczką i autyzmem osiągnęli większą poprawę jakości życia w podskali nastroju po 12 miesiącach od VNS po implantacji.

Park i in., wykorzystał również zarejestrowany system wyników pacjentów z VNS i zebrał dane dla 6 pacjentów z zespołem Landaua-Kleffnera i 59 autystycznych pacjentów z napadami nieuleczalnymi (Park, 2003). 

Zespół Landaua-Kleffnera jest również znany jako nabyta afazja epileptyczna lub afazja z zaburzeniami konwulsyjnymi. Wyniki wykazały, że terapia VNS poprawiła jakość życia pacjentów z zespołem Landaua-Kleffnera lub padaczki współistniejącej z autyzmem, a poprawa jakości życia była niezależna od zmian w charakterystyce napadów padaczkowych (Park, 2003).

Ponadto VNS i tVNS mogą poprawić funkcje werbalne i poznawcze, których rozwój jest opóźniony w autyzmie (Parker i in., 1999; Steenbergen i in., 2015). Parker i in. odkryli, że VNS może zwiększyć wydajność werbalną pacjentów z encefalopatiami padaczkowymi niezależnie od ograniczenia częstotliwości napadów (Parker i in., 1999). 

Dodatkowe korzyści terapii VNS obejmują poprawę funkcji wykonawczych, np. logiczne rozumowanie, hamowanie odpowiedzi lub impulsywność oraz pamięć (Clark i in., 1999; Sackeim i in., 2001). 

Podsumowując, powyższe wyniki sugerują, że zwiększenie aktywności nerwu błędnego może poprawić funkcje społeczne i poznawcze pacjentów z autyzmem. Pomimo tego, że badania skuteczności tVNS są nadal w toku, już widać potencjał do możliwości poprawy życia osób z autyzmem.

tVNS może modulować sieć mózgową związaną z neuropatologią autyzmu

Badania na zwierzętach potwierdziły, że stymulacja nerwu błędnego może indukować zmiany w pozakomórkowych stężeniach noradrenaliny i serotoniny w ciele migdałowatym, hipokampie i korze (Roosevelt i in., 2006; Ruffoli i in., 2011). Ben-Menachem i in. znaleźli zwiększone poziomy kwasu gamma aminomasłowego (GABA) i zmniejszone poziomy glutaminianu w płynie mózgowo-rdzeniowym po 9 miesiącach leczenia tVNS u pacjentów z padaczką (Ben-Menachem i in., 1995). 

Capone i in. zastosowali przezczaszkową stymulację magnetyczną podczas stymulacji tVNS u zdrowych ochotników i odnotowali zwiększoną aktywność GABA. Badania te sugerują, że stymulacja nerwu błędnego może indukować neuronalne działanie noradrenaliny, serotoniny i GABA, co z kolei może prowadzić do zmian aktywności korowej i podkorowej.

Funkcjonalne neuroobrazowanie i badania neurochemiczne wykazały również, że tVNS może aktywować wiele obszarów mózgu zaangażowanych w regulację społeczną i emocjonalną (Manta i in., 2009; Polak i in., 2009; Frangos i in., 2015) . Te wzorce aktywacji wywołane przez tVNS są podobne do zmian aktywności mózgu wywołanych przez tradycyjne VNS (Chae i in., 2003; Kraus i in., 2013; Frangos i in., 2015; Fang i in., 2016).

Dodatkowo, wiele dowodów wskazuje na nieprawidłowo działającą łączność mózgu w autyzmie (Wass, 2011; Washington i in., 2014). Funkcjonalne obrazowanie rezonansu magnetycznego w stanie spoczynku (fMRI) w autyzmie wykazało zmniejszoną wewnętrzną funkcjonalną łączność kory, szczególnie w pierwotnych obszarach czuciowo-ruchowych ciemieniowych, oraz hiperłączność między obszarami podkorowymi (Di Martino i in., 2014).. Wykorzystując dane fMRI w stanie spoczynku ze stosunkowo dużej próby 418 pacjentów z autyzmem, Cheng i in. stwierdzili zmniejszoną łączność funkcjonalną kory między regionami związanymi z przetwarzaniem mimiki twarzy oraz komunikacją emocjonalną i społeczną. Ponadto odkryli również zmniejszoną funkcjonalną łączność między regionami mózgu zaangażowanymi w funkcje przestrzenne, rozpoznanie siebie i środowiska przestrzennego (Cheng i in., 2015).

Równolegle badania dostarczyły dowodów na modulację funkcji mózgu przez tVNS. We wcześniejszych badaniach stwierdzono, że po 1 miesiącu leczenia tVNS u pacjentów z depresją nastąpiły wzrosty rsFC, które są również związane ze zmniejszeniem wyników Skali Oceny Depresji Hamiltona, a także ze zmniejszeniem podskal lęku i opóźnienia (Liu i in., 2016). Badania te dostarczają bezpośrednich dowodów na efekt modulacji tVNS na rsFC w populacji pacjentów. Niemniej jednak nie było bezpośrednich dowodów wpływu tVNS na zmiany w ośrodkowym układzie nerwowym w autyzmie, dlatego też konieczne są dalsze badania.

tVNS może modulować funkcję immunologiczną, która, jest ważnym elementem etiologicznej hipotezy autyzmu

Zgromadzone dowody sugerują, że autyzm wiąże się z upośledzeniem funkcji odpornościowych zarówno na poziomie ogólnoustrojowym, jak i komórkowym (Heuer i in., 2008; Masi i in., 2015). Te nieprawidłowości neuroimmunologiczne zaczynają się od bardzo wczesnego etapu rozwoju i kontynuowane są przez całe życie, co może wpływać na rozwój neurologiczny i funkcje układu nerwowego (Heuer i in., 2008; Krakowiak i in., 2015). 

Badania potwierdziły, że rozregulowanie układu odpornościowego w autyzmie i zmiany funkcji odpornościowej mogą wpływać na niektóre procesy neurologiczne w embriogenezie, w tym na ciągłe zapalenie mózgu, podwyższone profile cytokin prozapalnych w płynie mózgowo-rdzeniowym i krwi, zwiększoną obecność auto-specyficznych dla mózgu – przeciwciał i zmienioną funkcją komórek odpornościowych (Li i in., 2009; Ashwood i in., 2011). 

Pacjenci z autyzmem mają wysoki poziom glutaminianu w ośrodkowym układzie nerwowym, co może wpływać na funkcję odpornościową (El-Ansary i Al-Ayadhi, 2014). Ponadto, te dysfunkcyjne odpowiedzi immunologiczne są związane ze zwiększonym upośledzeniem zachowań charakterystycznych dla podstawowych cech autystycznych, w szczególności deficytów interakcji społecznych i komunikacji (Ashwood i in., 2011; Onore i in., 2012). Dowody te sugerują, że procesy immunologiczne i interakcje neuroimmunologiczne odgrywają kluczową rolę w patofizjologii autyzmu. W związku z tym hipoteza zaburzeń odporności w autyzmie jest proponowana od dziesięcioleci.

Zarówno VNS, jak i tVNS mogą modulować funkcję odpornościową poprzez odpowiedź obronną i mechanizm modulacji odgórnej (Zhao i in., 2011; Bonaz i in., 2013). Badanie na zwierzętach wykazało, że elektryczna stymulacja odprowadzającego nerwu błędnego hamuje ogólnoustrojową odpowiedź zapalną na podawanie endotoksyny (lipopolisacharydu) poprzez uwolnienie do nerwu nerwowego przekaźnika acetylocholiny (Borovikova i in., 2000). Lerman i in. odkryli, że VNS może zmniejszać uwalnianie cytokin prozapalnych, dostarczając dowodów na jego działanie przeciwzapalne (Lerman i in., 2016). Zatem tVNS może modulować nie tylko funkcję immunologiczną w autyzmie, ale także interakcję między plastycznością nerwową a układem odpornościowym (Garay i McAllister, 2010).

Bezpieczeństwo tVNS i skutki uboczne

TVNS jest dość bezpieczną metodą leczenia. Zgłaszane łagodne / umiarkowane działania niepożądane obejmują lokalne problemy w miejscach stymulacji, takie jak ból, parestezje lub świąd podczas lub po stymulacji; rumień, wrzody lub strupy (Straube i in., 2015) i szum w uszach (Rong i in., 2016). 

Podsumowując, tVNS jako nieinwazyjna, tania i wygodna metoda może być obiecującym sposobem wspomagania leczenia autyzmu. Ma potencjał nie tylko do łagodzenia podstawowych objawów autyzmu, ale także symptomów chorób towarzyszących, takich jak epilepsja, depresja i lęki. 

Neurostymulator nerwu błędnego można kupić w sklepie Mitoterapia: link.

Źródło: Yu Jin and Jian Kong, „Transcutaneous Vagus Nerve Stimulation: A Promising Method for Treatment of Autism Spectrum Disorders, link.