Chữa trầm cảm
Ý tưởng sử dụng điện để điều chỉnh hoạt động của não trong các bệnh như trầm cảm nặng đã xuất hiện vào những năm 2010.
Nhưng theo Kevin Tracey, nhà phẫu thuật thần kinh và Giám đốc điều hành tại Viện Nghiên cứu Y khoa Feinstein, ở Manhasset, New York “sau một số nghiên cứu nhỏ cho kết quả đầy hứa hẹn, hai thử nghiệm lâm sàng quy mô lớn về DBS (Deep Brain Stimulation – kích thích não sâu) đối với chứng trầm cảm nặng đã không chứng minh được hiệu quả”. Do vậy, thử nghiệm đã kết thúc sau 6 tháng, không còn nhà tài trợ.
Tuy nhiên, Sameer Sheth, bác sĩ phẫu thuật thần kinh của Đại học Y Baylor ở Houston, Texas và các đồng nghiệp không từ bỏ ý tưởng này. Khi đại dịch Covid-19 bùng phát ở Hoa Kỳ vào tháng 3/2020, nhóm của ông đã đến một bệnh viện để thử nghiệm với bệnh nhân đầu tiên, một người đàn ông 37 tuổi bị trầm cảm dai dẳng trong nhiều năm.
Để xác định khu vực não gây ra chứng trầm cảm, họ đã cấy 10 điện cực vào một số nơi trước đây có liên quan đến căn bệnh này, rồi theo dõi và ghi lại các xung điện giữa các tế bào thần kinh trong 10 ngày.
Trong vài ngày đầu, người đàn ông cho biết giảm hơn 50% các triệu chứng trầm cảm. Sau 22 tuần, các bác sĩ cho biết bệnh của anh đã thuyên giảm nhiều. Sau 37 tuần, các nhà khoa học giảm kích thích 25% mỗi tuần để xem liệu các triệu chứng của anh ta có thay đổi hay không.
Khi không còn kích thích nào, bệnh nhân báo cáo sự lo lắng và tâm trạng ngày càng gia tăng. Các nhà nghiên cứu đã kích hoạt lại các điện cực, những triệu chứng ấy đã dần biến mất.
Điều này cho thấy sự kích thích liên tục sẽ giúp tâm trạng của người bệnh được cải thiện và nếu nó tiếp tục, có khả năng sẽ thuyên giảm. Sau đó, nhóm của Sheth đã trị liệu thêm hai bệnh nhân bị trầm cảm nặng và ghi nhận kết quả khả quan.
 |
Điện cực được phẫu thuật cấy sâu trong não để kích thích điện các tế bào thần kinh cụ thể để điều trị một số bệnh nhân bị động kinh. |
Chữa tê liệt và Parkinson
Các nhà khoa học tin rằng, nhiều bệnh tật cũng có thể phản ứng với kích thích điện, được truyền từ cả bên trong và bên ngoài cơ thể.
Vào những năm 2010, Chad Bouton, một kỹ sư và nhà nghiên cứu y học tại Viện Nghiên cứu Y khoa Feinstein, đã thử nghiệm với các điện cực cấy vào não để giúp bệnh nhân bị liệt khôi phục sự vận động. Đến năm 2019, ông tự hỏi liệu mình có thể sử dụng điện để giúp bệnh nhân mà không cần mở hộp sọ hay không.
Để giải đáp vấn đề này, ông và nhóm nghiên cứu đã thử nghiệm trên Sharon Laudisi, một nữ bệnh nhân bị tổn thương ngón tay cái.
Họ ứng dụng điện kích hoạt lại ngón tay cái bị tê liệt của cô mà không cần phẫu thuật, bằng cách tạo ra một miếng dán có kích thước chỉ bằng tấm thẻ tín dụng, với khoảng 100 điện cực và gắn nó lên bề mặt da ở gáy của bệnh nhân. Ở đó, nó kích thích các dây thần kinh đi xuống tủy sống và tỏa ra ngón tay cái của cô.
Sau khi tìm thấy vị trí tối đa hóa tín hiệu đến ngón tay cái của người bệnh, các nhà khoa học cho Sharon đeo miếng dán điện cực mỗi tuần một lần, mỗi lần một giờ trong tám tuần.
Phương pháp điều trị tỏ ra hiệu quả, Sharon có thể cử động ngón tay cái trong vài tuần đầu. Chín tháng sau, ngón tay cái của cô có thể sử dụng để mở chai nước ngọt.
Bệnh Parkinson tấn công một nhóm tế bào thần kinh cụ thể, sản xuất chất dẫn truyền thần kinh dopamine trong một phần nhỏ của não, được gọi là chất đen (substantia nigra). Khi các tế bào thần kinh này chết đi, sự suy giảm dopamine gây ra các triệu chứng Parkinson, như run chẳng hạn.
Việc chèn một điện cực vào khu vực này để tạo ra các luồng điện phát ra theo chu kỳ, giống như máy điều hòa nhịp tim, có thể kích thích các tế bào thần kinh còn lại giải phóng nhiều dopamine hơn mức thông thường để bù đắp sự mất mát và giúp giảm bớt các triệu chứng.
Kiểm soát tình trạng viêm nhiễm
Bác sĩ Kevin Tracey đã phát hiện một loại protein, yếu tố hoại tử khối u (TNF), mà ông tin là nguyên nhân gây ra tình trạng viêm nhiễm.
Tình trạng viêm quá mức có thể gây ra nhiễm trùng huyết, sốc và thậm chí các cơn bão cytokine - kết quả của các tế bào miễn dịch hoạt động quá mức có thể làm trầm trọng thêm các bệnh như Covid-19, bằng cách làm hỏng chính các mô mà hệ thống miễn dịch đang cố gắng bảo vệ và chữa lành.
Tracey nói: “Nếu có thể chặn TNF ở một bệnh nhân có mức cytokine cao nguy hiểm, bạn có thể cắt đứt nguồn gốc của căn bệnh này”.
Những phát hiện của Tracey đã dẫn đến việc phát triển các loại thuốc ức chế protein TNF và giảm viêm. Nhưng thuốc đó không có tác dụng với mọi bệnh nhân, vì vậy ông nghĩ đến một cách tốt hơn để tiêu viêm.
Ông cho rằng, vì hệ thống thần kinh tự chủ có phản xạ kiểm soát huyết áp, tiêu hóa và các quá trình khác, nên phải có phản xạ kiểm soát tình trạng viêm. Ông tập trung vào dây thần kinh phế vị, một bộ dày đặc gồm khoảng 100 nghìn sợi thần kinh đi từ não, dọc theo mỗi bên cổ đi qua tim, phổi, ngực và đến tận ruột già.
Nhóm của ông đã phát triển một thiết bị cấy ghép, dài chưa đến một inch (2,54cm), nằm bên trong cổ, quấn dây thần kinh phế vị để kích thích nó làm giảm mức sản xuất TNF có hại.
Tracey giải thích, các tế bào tạo nên dây thần kinh phế vị tham gia vào vô số quá trình, nhưng thiết bị chỉ nhắm mục tiêu vào những tế bào điều chỉnh TNF vì chúng quá nhạy cảm so với các tế bào thần kinh xung quanh. Từ kết quả trên, thiết bị kiểm soát viêm nhiễm này đã được chấp nhận bởi FDA.
