Διέγερση Πνευμονογαστρικού Νεύρου – VNS, tVNS, taVNS

 Διέγερση Πνευμονογαστρικού Νεύρου με VNS, tVNS, taVNS

Το πνευμονογαστρικό νεύρο αποτελεί ένα αναπόσπαστο κομμάτι του Παρασυμπαθητικού Νευρικού Συστήματος (ΠΝΣ) που ανήκει στο ευρύτερο Αυτόνομο Νευρικό Σύστημα (ΑΝΣ) και είναι υπεύθυνο για την επικοινωνία μεταξύ εγκεφάλου και των υπόλοιπων εσωτερικών οργάνων του ανθρώπινου σώματος.

Πιο συγκεκριμένα, μεταφέρει πληροφορίες από τα εσωτερικά όργανα προς τον εγκέφαλο, καθώς ελέγχει τις αντιδράσεις του σώματος κατά τη διάρκεια ανάπαυσης και ξεκούρασης. Το πνευμονογαστρικό νεύρο είναι ένα ζεύγος νεύρων που εκτείνονται από την αριστερή και αντίστοιχα τη δεξιά πλευρά του προμήκους εγκεφάλου – ενός μέρους του εγκεφαλικού στελέχους που εντοπίζεται στο κατώτατο σημείο του εγκεφάλου – προς πολλαπλές κατευθύνσεις στο λαιμό και το κορμό.

Παραδείγματος χάριν, μεταφέρει αισθητηριακές πληροφορίες από το δέρμα του αυτιού, ελέγχει του μύες που σχετίζονται με τη κατάποση και την ομιλία, και επηρεάζει το ανοσοποιητικό σύστημα. Συνακόλουθα, το νεύρο αυτό είναι το αισθητηριακό δίκτυο που ενημερώνει τον εγκέφαλο σχετικά με το τι συμβαίνει σε όργανα όπως το γαστρεντερικό σύστημα (στομάχι, παχύ και λεπτό έντερο), τους πνεύμονες και τη καρδία, το σπλήνα, το ήπαρ, και τα νεφρά.

Διέγερση Πνευμονογαστρικού Νεύρου

Από τα παραπάνω, γίνεται αντιληπτό πως οποιαδήποτε βλάβη ή δυσλειτουργία σχετιζόμενη με το πνευμονογαστρικό νεύρο μπορεί εν δυνάμει να επηρεάσει με ποικίλους τρόπους τη φυσιολογική λειτουργία του ανθρώπινου σώματος. Και αντιστρόφως, η διέγερση του πνευμονογαστρικού νεύρου (VNS, vagus nerve stimulation), μέσω της οποίας διεγείρεται το πνευμονογαστρικό νεύρο και, μπορεί να ενεργοποιήσει τον εγκέφαλο ή τα περιφερικά όργανα. Πρόσφατες έρευνες αφήνουν πολλές ελπίδες αναφορικά με τη χρησιμότητα του VNS σχετικά με πληθώρα σωματικών και ψυχικών παθήσεων (π.χ. φλεγμονώδης νόσος του παχέος εντέρου, κατάθλιψη, μετατραυματικό στρες).

Σήμερα πάρχουν διάφοροι τρόποι με τους οποίους μπορεί να γίνει η διέγερση του πνευμονογαστρικού νεύρου με στόχο τη διέγερση του παρασυμπαθητικού συστήματος και τη βελτίωση της διάθεσης (αντικαταθλιπτική δράση), αντιμετώπιση προβλημάτων ύπνου, γενικότερη ρύθμιση του αυτονόμου νευρικού συστήματος.

Φυσικοί τρόποι διέγερσης του Πνευμονογαστρικού Νεύρου

Από τη μια πλευρά, υπάρχουν οι εξής μη τεχνητοί τρόποι διέγερσης:

• Μέσω της σωματικής άσκησης, αυξάνεται η ροή του αίματος η οποία με τη σειρά της διεγείρει το πνευμονογαστρικό νεύρο.
• Μέσω αναπνευστικών τεχνικών, όπως οι γνωστές βαθιές αναπνοές που μειώνουν τον αριθμό ανασών ανά λεπτό από 10-14 σε 6, μειώνεται ο αναπνευστικός ρυθμός με αποτέλεσμα να ενεργοποιείται το πνευμονογαστρικό νεύρο.
• Μέσω έκθεσης σε κρύο περιβάλλον, το οποίο βοηθά στη διέγερση του νεύρου αλλά και στην ελάττωση της αντίδρασης μάχης ή φυγής (fight or flight response) – μιας αντίδρασης του ανθρώπινου σώματος που προκύπτει κατά τη διάρκεια στρεσογόνων καταστάσεων – η οποία ενεργοποιεί το ΠΝΣ και βοηθά στη χαλάρωση του σώματος
• Μέσω της γιόγκα και του διαλογισμού. Η γιόγκα βοηθά στη παραγωγή του νευροδιαβιβαστή GABA, που παρέχει μια ηρεμιστική επίδραση στον εγκέφαλο. Αντιστοίχως, ο διαλογισμός βοηθά στη τόνωση του πνευμονογαστρικού νεύρου, η οποία αυξάνει τα θετικά συναισθήματα και συμβάλει στη καλύτερη ψυχική διάθεση.

Τεχνητοί τρόποι διέγερσης του Πνευμονογαστρικού Νεύρου

Από την άλλη, υπάρχουν οι ακόλουθοι τρεις τεχνητοί τρόποι που στοχεύουν στη διέγερση του πνευμονογαστρικού νεύρου:

• VNS: αφορά την εμφύτευση συσκευής στον αυχένα που περιλαμβάνει ένα κομμάτι που τοποθετείται στην αυχενική κοιλότητα του πνευμονογαστρικού νεύρου. Πιο συγκεκριμένα, η εμφύτευση πραγματοποιείται μέσω μιας απλής εγχείρησης, παραμένει ενεργή σχεδόν μόνιμα και χρησιμοποιείται συνήθως σε ασθενείς που έχουν κατάθλιψη ή επιληψία, ωστόσο επιπλέον εφαρμογές μελετώνται σε νεότερες μελέτες.
• tVNS: μη επεμβατική διέγερση του αυχενικού τμήματος του πνευμονογαστρικού νεύρου με μια συσκευή που τοποθετείται εξωτερικά του αυχένα και τίθεται σε λειτουργία όταν χρειάζεται. Τέτοιου είδους συσκευές χρησιμοποιούνται σε ανθρώπους που πάσχουν από πονοκεφάλους και ημικρανίες.
• taVNS (transcutaneous auricular Vagus Nerve Stimulation): η μη επεμβατική διέγερση της ωτιαίας (ακουστικής) κοιλότητας του πνευμονογαστρικού νεύρου, καλείται επίσης διαδερμική ωτιαία διέγερση του πνευμονογαστρικού νεύρου. Η συσκευή αυτού του είδους διέγερσης τοποθετείται είτε ως κλιπ είτε ως ένθεμα στην εξωτερική περιοχή του αυτιού και χρησιμοποιείται όταν χρειάζεται. Επιπλέον, έχει προταθεί πως αυτή η διέγερση μπορεί να επιτευχθεί και μέσω της χρήσης ακουστικών που συνδέονται με κάποια χειροκίνητη ηλεκτρονική συσκευή μέσω Bluetooth. Συγκεκριμένα, ο ασθενής ακούει συγκεκριμένους ατμοσφαιρικούς ήχους από το ακουστικό του αριστερού αυτιού, και τα ηχητικά κύματα διεγείρουν τα εσωτερικά όργανα και συνακόλουθα το πνευμονογαστρικό νεύρο.

Επεμβατική VNS και μη-επεμβατική tVNS

Αναφορικά με τις παραπάνω μεθόδους τεχνητής διέγερσης, η επεμβατική διέγερση του πνευμονογαστρικού νεύρου VNS αποτελεί μια μορφή θεραπείας που έχει εγκριθεί από τον Αμερικανικό Οργανισμό Φαρμάκων (FDA) για την θεραπεία της επιληψίας και της κατάθλιψης. Ωστόσο, συνηθίζεται να χρησιμοποιείται ως δεύτερη ή τρίτη λύση συγκεκριμένα σε περιπτώσεις πιο ανθεκτικών περιπτώσεων που δεν αντιδρούν θετικά σε άλλων ειδών παρεμβάσεις, καθώς μια τέτοια επεμβατική μέθοδος έχει κάποιους μικρούς αλλά κινδύνους. Η εμφύτευση μιας συσκευής, παραδείγματος χάριν σε σημείο του αυχένα, αν και είναι μια σχετικά απλή εγχείρηση με μικρούς κινδύνους, μπορεί να έχει κάποιες προσωρινές μετεγχειρητικές παρενέργειες, όπως ενοχλήσεις στο λαιμό, βήχα, και δύσπνοια μέχρι να γίνει “δεκτό” το εμφύτευμα από το σώμα.

Αντιθέτως, το tVNS είναι μια οικονομική, μη επεμβατική μέθοδος που περιλαμβάνει την εφαρμογή ηλεκτρικού ρεύματος μέσω της χρήσης ηλεκτροδίων σε επιλεγμένες περιοχές εξωτερικά του εγκεφάλου, και συνήθως στην ωτιαία κοιλότητα ή την αυχενική κοιλότητα του πνευμονογαστρικού νεύρου. Αν και πρόσφατες μελέτες έχουν δείξει πως το tVNS προκαλεί υπό- και υπέρ-ενεργοποίηση πολλαπλών εγκεφαλικών περιοχών που σχετίζονται με το άγχος και τη ρύθμιση της διάθεσης, απαιτούνται περισσότερα δεδομένα αναφορικά με το μηχανισμό δράσης και επιρροής των παραμέτρων διέγερσης σχετικά με τα κλινικά αποτελέσματα.

Επιπροσθέτως, το tVNS φαίνεται να έχει πολλά υποσχόμενα αποτελέσματα όσον αφορά άλλες παθήσεις, όπως οι εμβοές, η ημικρανία και ο πόνος. Ακόμη, είναι σημαντικό να σημειωθεί πως υπάρχει η δυνατότητα συνδυασμού του taVNS και της μαγνητικής τομογραφίας (MRI/fMRI) που προσφέρει μια πιο αποτελεσματική δράση του tVNS καθώς δίνει τη δυνατότητα για άμεση απεικονιστική παρακολούθηση κατά τη διάρκεια της διέγερσης.

taVNS - νέες και μελλοντικές τεχνικές

Πρόσφατες έρευνες δείχνουν πως το taVNS μπορεί να είναι αποτελεσματικό στην αντιμετώπιση ποικίλων νευρολογικών και ψυχιατρικών παθήσεων, συμπεριλαμβανομένης της επιληψίας, της κατάθλιψης και του μετατραυματικού στρες, καθώς και στη μείωση φλεγμονών σε σχετικές περιοχές, στην καταπολέμηση της ρευματοειδούς αρθρίτιδας και άλλων χρόνιων φλεγμονωδών νόσων.

Πρόσφατη έρευνα προτείνει τις εξής μορφές taVNS κλειστού βρόχου (closed-loop taVNS) που ήδη χρησιμοποιούνται:

• την ωτιαία VNS που ενεργοποιείται μέσω κίνησης (motor-activated AVNS) και
• την ωτιαία VNS με αναπνευστική δίοδο (respiratory-gated AVNS)

Πιο συγκεκριμένα, η motor-activated AVNS (MAAVNS) συνδυάζει την taVNS με την κινητική δραστηριότητα, εκτελώντας τη διέγερση κατά τη διάρκεια συγκεκριμένων κινήσεων, και έχει προταθεί ως αποτελεσματική μέθοδος για τη αποκατάσταση σε νεογνά που αντιμετωπίζουν προβλήματα νευρικής φύσεως. Από την άλλη, η respiratory-gated AVNS (RAVANS) λειτουργεί βασιζόμενη στην αρχή ότι η εισπνοή μειώνει την παροδική καταστολή της δράσης του πνευμονογαστρικού νέυρου και φαίνεται να είναι αποτελεσματική σε περιστατικά που αντιμετωπίζουν πυελικό πόνο (στη λεκάνη) και ημικρανίες, καθώς και σε ασθενείς με υπέρταση.

Επιπροσθέτως, προτείνονται και άλλες μέθοδοι που θα μπορούν να χρησιμοποιηθούν στο άμεσο μέλλον. Για παράδειγμα, οι closed loop τεχνικές, όπου η διέγερση του πνευμονογαστρικού νεύρου ελέγχεται και ρυθμίζεται σε πραγματικό χρόνο:

• taVNS με χρήση του εγκεφαλογραφήματος (EEG-gated CL-taVNS),
• taVNS με χρήση του ηλεκτροκαρδιογραφήματος (ECG-gated CL-taVNS), και την
• taVNS με έλεγχο υποδερμικών χυμικών σημάτων (subcutaneous humoral signals SHS-gated CL-taVNS).

Συγκεκριμένα, η EEG-gated CL-taVNS θα μπορέσει να χρησιμοποιήσει τη δυνατότητα του εγκεφαλογραφήματος να ανιχνεύει το κομμάτι του εγκεφαλικού φλοιού όπου γεννάται κάποια επιληπτική κρίση, καθώς και τη διαγνωστική ικανότητα για μείζονα καταθλιπτική διαταραχή. Με αυτό το τρόπο, ο ειδικός θα μπορεί να βλέπει την εγκεφαλική περιοχή που δυσλειτουργεί και μέσω της taVNS να περιορίζει τα συμπτώματα του ασθενούς. Αντιστοίχως, η ECG-gated CL-taVNS θα δώσει τη δυνατότητα άμεσης ανίχνευσης και θεραπείας καρδιαγγειακών προβλημάτων, όπως π.χ. σε ασθενείς με χρόνια καρδιακή ανεπάρκεια. Τέλος, η SHS-gated CL-taVNS θα προσφέρει τη δυνατότητα ανίχνευσης αφύσικα υψηλών επιπέδων γλυκόζης στο αίμα και των κυτοκινών (που είναι μια σημαντικά πεπτίδια του ανοσοποιητικού συστήματος) βοηθώντας στην ίαση της του διαβήτη τύπου 2 και της ρευματοειδούς αρθρίτιδας.