I en ikke alt for fjern fremtid kan elektrochok måske erstattes med en ny personaliseret og mere skånsom behandling med magnetisk stimulation gennem kraniet.
Behandlingen er uden stigma og bivirkninger i form af hukommelsestab, som vi kender fra ECTPoul Videbech, professor, overlæge
Otte sekunder med 240 volt ved lav strømstyrke igennem hjernen. Patienten er bedøvet og oplever ikke det epileptiske anfald, som stødet udløser. Men inde i hjernen fører krampeanfaldet til forandringer. Et stort flertal af patienterne oplever efter flere behandlinger, at depressionens mørke letter, men hos nogle patienter vil depressionen ikke slippe sit tag. Midlertidigt hukommelsessvigt er en bivirkning, mange oplever, og enkelte får problemer med at huske bestemte vigtige begivenheder i deres liv, som en fødsel eller et bryllup.
I over 80 år har elektrochok, ECT, electroconvulsive therapy, været lægernes bedste bud på en behandling til patienter med svær depression, som andre behandlinger ikke bider på. Omkring 2.000 mennesker får årligt ECT i Danmark.
Men behandlingen er stadig omdiskuteret, og senest blussede debatten op i forbindelse med, at journalist og forfatter Peter Øvig Knudsen beskrev sit eget vellykkede ECT-forløb.
Men inden for en overskuelig årrække er det muligt, at diskussionen kan få en ende, og apparaturet til chokbehandlingen kan skrottes til fordel for en nemmere, mere skånsom og endda billigere behandling end i dag. En behandling uden bedøvelse, kramper og risiko for hukommelsestab. Men med et meget kraftigt fokuseret magnetfelt, som stimulerer hjernen præcis, hvor depressionen forstyrrer, og det mens patienten sidder lysvågen i en stol.
Det er i hvert tilfælde ambitionen hos de forskere, som er involveret i at udvikle et nyt værktøj mod svær behandlingsresistent depression: Den personlige præcisions-hjernekredsløbsterapi, precision-BCT (BCT står for brain-circuit therapy)
En nyudvikling af en kendt behandling
Værktøjet er baseret på en eksisterende behandling, nemlig rTMS, repetitiv transkraniel magnetisk stimulation, hvor lægen med en magnetisk spole fremkalder en svag strøm i hjernen, som stimulerer aktiviteten i nervecellerne.
Behandlingen gives i dag nogle steder mod let til moderat depression. Og til patienter, som ikke tåler eller ikke vil have medicin eller ECT.
Men når det gælder svære depressioner, kommer rTMS til kort over for ECT. Effekten er ikke nær så god og holder ikke så længe som efter ECT, har flere studier vist. Og rTMS kan heller ikke hamle op med, at ECT meget hurtigt hjælper på svære selvmordstanker.
Ifølge forfatterne bag en statusartikel i dette temanummer er ECT stadig den mest effektive og hurtigst virkende behandling mod svær og behandlingsresistent depression.
Skal rTMR tage pladsen, må hele metoden derfor tænkes om med nyt apparatur, men også et behandlingsregime med helt nye features som kan anvendes til mere præcis, målrettet og personaliseret hjernestimulering.
Og det er lige præcis, hvad forskergruppen bag »Precision-BCT« er i gang med. I spidsen for projektet står Hartwig Roman Siebner, speciallæge i neurologi, professor med særligt fokus på præcisionsmedicin ved Københavns Universitet og forskningsleder og overlæge i Funktions- og Billeddiagnostisk Enhed på Hvidovre Hospital.
»Et studie fra Stanford Universitet tyder på, at det er muligt at nå et respons meget tæt på ECT. Studiet er ganske vist lille og endnu ikke replikeret, men det siger alligevel noget om potentialet i rTMS«, siger han.
Professor og overlæge Poul Videbech, leder af Center for Neuropsykiatrisk Depressionsforskning, CNDR, på Psykiatrisk Center Glostrup, er involveret i projektet, og selv om han er en varm fortaler for ECT, ser han gerne en ny metode træde i stedet.
»Vi arbejder på at overflødiggøre ECT, og den nye behandling med rTMS kan blive fremtiden, for behandlingen er uden stigma og bivirkninger i form af hukommelsestab, som vi kender fra ECT. Og så er den også nemmere og billigere. Patienten skal ikke bedøves, så i stedet for et helt team af læger og sygeplejersker kan en enkelt sygeplejerske tage sig af behandlingen«.
Projektet »Precision-BCT« er komplekst med syv delelementer, som hver især er krævende projekter i sig selv. Det integrerer ny hjernestimulerings- og billeddannelsesteknologi og omfatter også den kliniske arbejdsgang. Både ingeniører, psykiatere, neurologer, radiologer og it-specialister er på banen. Den største udfordring bliver da også ifølge Hartwig Siebner at få alle komponenterne til at spille sammen.
Med i forskningsprojektet er ud over CNDR og Hvidovre Hospital også DTU og medico-virksomheden Magventure a/s i Farum, som producerer apparatur til rTMS og bl.a. eksporterer til USA. Desuden universitetshospitalet LMU i München og det tyske medico-firma LOCALITE. Der er således også et kommercielt sigte med projektet. Innovationsfonden har støttet med 14 millioner kroner.
Stimulering bryder tankernes negative loop
Men hvad kan magnetisme egentlig udrette i en depressions- og angstplaget hjerne? Det korte svar er, at det ved vi ikke. For lige som med elektrochok er virkningsmekanismerne bag rTMS ikke fuldstændig kortlagt. Forskerne har dog en ide om, hvad der sker inde i hjernen, når en strømførende spole holdes vandret lige over pandelapperne.
Idet strømmen slås til, dannes et meget kraftigt, men lille magnetfelt vinkelret på hjernens overflade, og en svag strøm stimulerer signaloverførslen mellem nervecellerne i pandebarken, men også i det dybereliggende limbiske system, som typisk er påvirket af depression. Som tommelfingerregel øger højfrekvent stimulation aktiviteten, mens lavfrekvent dæmper den.
Og hos en patient med depression kan det have en effekt, fordi depressionen manifesterer sig som funktionsforstyrrelser med enten særlig lidt eller ekstra meget aktivitet i et eller flere af hjernens netværk.
Når patienter med depression og angst har symptomer som for eksempel negative tanker, der kører i ring, eller nedsat stemningsleje, er der tale om funktionsforstyrrelser. Der er altså ikke noget galt med selve hjernevævet. Det er derfor ikke muligt at se sygdommen på CT eller MR-skanninger, ligesom man kan se svind af hjernevæv ved Alzheimers eller neuroinflammation ved sklerose.
For at lægerne kan identificere de dysfunktionelle områder, skal patienten igennem en funktionel skanning, fMRI, som i 3D afslører iltforbruget og dermed blodgennemstrømningen og aktiviteten forskellige steder i hjernen. Eller en eeg-undersøgelse, som viser hjernens elektriske aktivitet.
Øget aktivitet i netværk, der bl.a. involverer den præfrontale cortex svarer for eksempel til, patienten har pinefulde, negative tanker, som kører i ring, forklarer Poul Videbech.
»Problemer bliver ved med at cirkulere helt sterotypt, og patienten får ikke udtænkt løsninger på dem, men plager kun sig selv uafladeligt. Man taler om et depressionskredsløb. Men det negative loop kan sandsynligvis brydes ved hjælp af rTMS. Et mere passivt område i den limbiske struktur, som har med hjernens belønningssystem at gøre, kan betyde, at patienten har svært ved at føle glæde. Her kan rTMS hjælpe ved at øge aktiviteten«.
Og behandlingen kan ændre permanent på de neurale netværk, fortæller Hartwig Siebner.
»Med flere sekvenser og flere sessioner har behandlingen en plasticitetsdannende effekt – så vi kan opbygge en varig ændring af funktionen i hjernen, som mindsker depression«.
Sigtet med den nye behandling er altså at gendanne hjernefunktioner hos patienter med behandlingsresistent depression ved at identificere og målrettet behandle de forskellige områder, som er relevante for den konkrete patient. I dag foregår behandlingen som en standard one-size-fits-all og er ikke målrettet bestemte neurale netværk.
Vil kortlægge depressionens netværk
Før den første patient, vi kan kalde hende for Trine, kan få tilbudt den nye behandling, skal forskerne kombinere de syv forskellige delelementer, hvoraf nogle også »lige« skal udvikles til formålet.
For det første skal lægerne vide præcis, hvordan netop Trines hjerne er forstyrret af angst og depression. Det er ikke muligt at undersøge i dag, så derfor er forskerne ved at kortlægge, hvad man kunne kalde for »depressionens netværk«.
De arbejder på at karakterisere de forskellige hjerneområder, som kan være påvirket under en depression, ud fra fMRI-skanninger af et stort antal patienter. Skanningerne gennemføres, mens testpersonerne løser en opgave, som på skift involverer flere forskellige hjernenetværk. Meningen er, at forskerne ved hjælp af maskinlæring kan identificere nogle mønstre og kan karakterisere hver enkelt netværk.
Den del af projektet foregår i samarbejde med Poul Videbechs forskningscenter CNDR ved Psykiatrisk Center Glostrup.
Trine skal altså en tur i en MR-skanner på Hvidovre Hospital, hvor en funktionel MR-skanning kan vise, hvilke områder de skal behandle. Men dermed er behandlingen ikke tilstrækkeligt personaliseret.
For at magnetspolen kan placeres korrekt, må lægen også kende hjernens nøjagtige størrelse og anatomi, så Trine må også lægge hoved til en strukturel MR-skanning af hjernen.
Hyppigere og mere intens stimulation
Så vidt så godt: Trines individuelle behov og anatomi er kortlagt. Men for at behandlingen kan optimeres, skal behandlingsregimet også opdateres. Det er tredje delelement.
»I dag kan behandlinger med rTMS strække sig over seks uger med en behandling om dagen og en gradvis opbygning af effekten, men vi sigter på en protokol med flere stimulationer pr. dag. Og med mere målrettet behandling kan vi måske vinde fem-seks uger i responstiden. Det vil være en kæmpe fordel«, siger Hartwig Siebner.
Fakta
Med til den accelererede terapi hører også en højere frekvens, fortæller han.
»I dag arbejder vi med 5-10 hertz, som gentages regelmæssigt, men vi tror, det er mere effektivt at gå op i frekvens og give stimuleringen i et mønster med uregelmæssige intervaller med nogle mere heftige udladninger, men over kortere tid«.
Han henviser til en publikation fra Stanford Universitet sidste år, der viser, at hyppigere og mere intens stimulation over en uge og ikke over seks uger giver en bedre effekt.
Højere frekvens stiller imidlertid nye krav til apparaturet og den computerstyrede strømforsyning. Så et fjerde element bliver til i udviklingsafdelingen hos Magventure a/s i Farum. Her udvikler ingeniørerne elektronik, som kan inducere mere strøm, og en spole, som kan klare en højere frekvens uden at udvikle for meget varme. Og så skal spolen konstrueres til den mere målrettede behandling.
Hjernens GPS skal kobles på
Femte element er et navigationssystem, en »GPS af hjernen«.
»Normalt måler man hovedets omfang og finder et punkt, hvor spolen kan sættes på. Men hos os her på centeret arbejder vi med en såkaldt neuronavigator i vores forskning, hvor vi kan se hjernen i 3D, mens vi behandler. Den skal også integreres i det nye apparat«.
Lægerne skal også have muligheden for at se, hvor meget strøm der genereres i hjernen under behandlingen. Dette sjette element, som kobles sammen med navigatoren, står DTU for.
»DTU udvikler en metode, som lynhurtigt læser spolens position og intensitet og så giver en visualisering af det elektriske felt i hjernen i realtid. Det lyser op, hvor du stimulerer, og lyser endnu mere, hvor du stimulerer meget. Du kan altså følge med i, om spolen er placeret det rette sted, og om intensiteten er korrekt«, forklarer Hartwig Siebner.
Endelig skal hjernens reaktion også monitoreres. Og det skal ske ved hjælp af eeg som det syvende element.
»Vi sætter elektroder på patientens hoved, så mens vi stimulerer, kan vi måle hjernens elektriske aktivitet og følge med i præcis, hvordan hjernen reagerer på behandlingen. Det er i første omgang for, at vi kan afbryde, hvis der er en respons, vi ikke ønsker. Men også for at vi kan analysere data og registrere, hvad der fungerer godt«, siger han.
»Så hele ideen er at udvikle et integreret værktøj, hvor man kan måle hjernen og estimere, hvor meget strøm der kommer ind på det sted, hvor man stimulerer. Så har vi en protokol for den enkelte patient, og vi kan bruge den samme strøm inde i hjernen hver gang. Vores metode giver derfor psykiateren mere frihed til at optimere behandlingen til den enkelte patient«.
Den hyppigste bivirkning er, at stimulationen fremkalder hovedpine. Ofte opstår bivirkninger i forbindelse med første behandling og kun sjældent så slemt, at patienten afbryder behandlingen. Men det er muligt at tilpasse behandlingsmønsteret, så det giver så lidt hovedpine som mulig.
Når alle syv elementer er kombineret, kan behandlingen testes for sikkerhed først på raske og siden på patienter. Og jo flere, der tester behandlingen, desto mere viden vil forskerne få til at optimere den yderligere.
Status lige nu er, at hvert enkelt element er ved at være færdig.
I løbet af de næste to år skal alle delementer så integreres, og om to år kan den første patient sætte sig i stolen og teste behandlingen. Hvis alt klapper, kan den nye behandling være klar om tre til fire år. Og hvis precision-BCT matcher behandlingseffekten af ECT, er det måske på tide til at planlægge afskedsreceptionen for elektrochokbehandlingen.
Læs også:
Svampe får hjernen til at svinge i takt, bryde mønstre og skabe grobund for noget nyt
