חוקרים ברמב"ם גילו מנגנון עצבי הקשור לסכיזופרניה: גירוי מוחי ממוקד החזיר תפקודים שאבדו

מחלת הסכיזופרניה, הפרעה נפשית כרונית קשה, פוגעת במיליונים ומשתקת את היכולת של החולים לחשוב בהיגיון, ללמוד ולהסתגל לסביבה. הסיבה למחלה בחקר מדעי המוח, נותרה עד היום בגדר חידה. חוקרים ישראלים מבית החולים רמב"ם גילו בפעם הראשונה אזור בקרה עמוק במוח הקשור למחלה והוכיחו שגירוי חשמלי ממוקד באזור זה יכול להחזיר תפקודים השולטים על תנועה, למידה, קבלת החלטות והרגלים שאבדו לחולים.

"המחקר מציע כיוון טיפולי חדש, שעשוי בעתיד להרחיב את אפשרויות הטיפול עבור חולים עם סכיזופרניה שאינה מגיבה באופן מספק לטיפולים הקיימים", אמר ד"ר ניר אש, רופא וחוקר במחלקה הפסיכיאטרית של רמב"ם, שהוביל את המחקר בהנחיית פרופ' חגי ברגמן - חוקר מוח מהאוניברסיטה העברית וחתן פרס ישראל.

המחקר פורץ הדרך, שממצאיו פורסמו בכתב העת היוקרתי "Nature Communications", הוצג ביום המחקר שנערך השבוע ברמב"ם. המחקר הוכיח שבחיות, גירוי חשמלי ממוקד החזיר את היכולת ללמוד ביעילות, לבחור בשיקול דעת בין אפשרויות שונות ולשמור על איזון בין ידע קיים ובין חקירת מצבים חדשים.

לדברי ד"ר אש, החזרת התפקודים התאפשרה הודות לגירוי ממוקד של המנגנונים העצביים באיזור מרכזי בגרעיני הבסיס, הנקרא גרעין הפלידום החיצוני (GPe). מדובר באזור הפועל כמו שסתום דינמי המווסת את זרימת המידע ומאפשר מעבר חלק בין פעולות אוטומטיות ובין פעולות הדורשות חשיבה גמישה מול מצבים חדשים.

הניסוי החזיר יכולות קוגנטיביות שאבדו

בניסוי פורץ דרך בחיות שחוו מצב דמוי סכיזופרניה, גירוי רציף בתדר נמוך של 13 הרץ ב-GPe, אותו ה"שסתום" המרכזי בגרעיני הבסיס של המוח, תיקן במהירות מדהימה את כל ההפרעות ההתנהגותיות והחזיר את יכולות התפקוד שאבדו ובהן היכולת ללמוד ביעילות, לבחור בשיקול דעת בין אפשרויות ולשמור על איזון מושלם בין ניצול ידע קיים לחקירה נועזת של חידושים.

המחקר זיהה מנגנון ויסות מוחי מרכזי המשתבש בסכיזופרניה וגם הצביע על אפשרות לטיפול: פיתוח גישת גירוי מוחי עמוק (DBS) חדשה, המכוונת לתסמינים הקוגניטיבים והשליליים העמידים - תחום שבו הטיפולים התרופתיים הקיימים מספקים מענה מוגבל.

ד"ר אש הסביר: "בסכיזופרניה, חלק מהקשיים בהתנהגות נובעים מפגיעה בקולטנים מיוחדים במוח הנקראים NMDA האחראים לתקשורת תקינה בין תאי עצב שמאפשרת חשיבה גמישה ולמידה. כאשר קולטנים אלה חסומים נוצרת התנהגות 'מבולבלת' שבה חלק ממערכת החשיבה במוח כבויה וגורמת להתנהגות לא צפויה ולא יעילה, כמו בחירות אקראיות ללא סיבה ולמידה איטית. במקום לבחור באופן שקול בין אפשרויות על סמך ניסיון, החולים קופצים בין אפשרויות סתם כי לא מצליחים להתרכז או ללמוד מהטעויות".

לאחר הגירוי העמוק של ה-GPe חזרו רמות ביצוע דומות למצב הבריא, עם שיפור משמעותי במהירות הלמידה ובסיכוי לעבור לבחירה נכונה אחרי אי התאמה בין ציפייה לתוצאה, בעוד גירוי בתדר גבוה של 130 הרץ דווקא החמיר את הבעיה והפחית עוד יותר את הגמישות הקוגניטיבית. "תוצאה זו מסמנת בפעם הראשונה יעד מוחי ספציפי ופרוטוקול גירוי מדויק שיכול לשמש בסיס לטיפול בגירוי מוחי עמוק (DBS) בתסמינים הקוגניטיביים והשליליים של סכיזופרניה שעמידה לטיפול תרופתי", אמר החוקר.

מודלים חישוביים אישרו כי ה-GPe משמש כווסת קשב דינמי והוכיחו כי רמת גירוי נמוכה ומדוייקת שיקמה לא רק את ההתנהגות אלא גם את הדינמיקה המוחית כולה.

התרופות הקיימות כיום מטפלות בתסמינים ולא בבעיה

גמישות מחשבתית ואיזון בחקירת מצבים חדשים מהווים את הבסיס להתנהגות מסתגלת בחיי היום-יום. מדובר ביכולת ללמוד חוקים חדשים, להתנסות באפשרויות חדשות ולדבוק במה שעובד. בסכיזופרניה, היכולת הזאת נפגעת. רשת גרעיני הבסיס-קליפה קדם-מצחית (BG-DLPFC) נקשרה זמן רב לתהליכים אלה, אך עד המחקר הנוכחי לא היה מנגנון ברור או דרך מעשית לתקן את התקלה, במיוחד במקרים של מחלה עמידה שבהם תרופות אנטי-פסיכוטיות משפיעות בעיקר על תסמינים חיוביים ומשאירות את הפגיעה הקוגניטיבית כמכשול מרכזי לשיקום.

הצעד הבא: מחקר קליני בבני אדם

ההשערה המרכזית הייתה שה-GPe אינו רק חלק ממעגל תנועתי, אלא וסת מרכזי שמפענח אותות תגמול ומכוון קשב כדי לאזן בין ניצול לחקירה דרך השפעה דינמית על ה-DLPFC. ההשערה הייתה שחסימת קולטני NMDA הייתה אמורה לשבש ויסות זה וליצור דפוסים דמויי סכיזופרניה, וגירוי בתדר נכון אמור לשקם אותו. התוצאות תמכו בהשערה וחשפו את ה-GPe כיעד טיפולי חדשני.

"הצעד הבא שלנו הוא מחקר קליני ראשון בבני אדם", סיכם ד"ר אש. "המחקר הבא יתבסס על הממצאים הנוכחיים - טיפול בגירוי חשמלי עמוק בתדר נמוך כדי לבחון בטיחות והשפעה על תפקוד יומיומי בסכיזופרניה עמידה. זה עשוי להיות כלי ראשון מסוגו שמתמודד ישירות עם תסמינים קוגניטיביים שליליים. הוא עשוי להחזיר למטופלים חלק מהגמישות האבודה שמאפשרת שיפור דרמטי באיכות החיים - ולספק טיפול שיסלול את הדרך להבראה".

ליום המחקר של רמב"ם הוגשו 160 תקצירי מחקר מתחומי הרפואה, הסיעוד והפרא-רפואה. מתוכם נבחרו 8 מחקרים מצטיינים להצגה פרונטלית, בהם מחקרו של ד"ר אש. 100 מחקרים נוספים הוצגו כפוסטרים.

ד"ר יניב דותן, מנהל מכון הריאות ברמב"ם ויו"ר הוועדה המארגנת של יום המחקר סיכם: "יום המחקר נתן במה לרעיונות חדשים, חידושים טכנולוגיים ושיתופי פעולה עם מוסדות אקדמיה ותעשייה. חשוב שהציבור בישראל יידע שקידום המחקר הוא תנאי הכרחי לרפואת העתיד, והצוותים שלנו חושבים תמיד איך לשפר את הטיפול בחולים ולהצמיח דור חדש של מדענים-רופאים".