Brain-zapping技术帮助吸烟者戒烟

Galit薄板从未想开始吸烟,但在以色列军队服务期间,她死。“每个人都在以色列军队的吸烟,”她说。坚持了一年多,一个特别乏味发布了她的决心。“我开车三个小时穿过沙漠,几次一个星期,”她说。“我是睡着了。”

回到平民生活后,她放弃了吸烟两次的帮助下一个抗抑郁药物安非他酮(也称为耐烟盼),这样可以减少欲望,但她每次都又开始吸烟。六年前,她加入了一个新的临床试验治疗针对的人也曾试图戒烟。她没有吸烟。“耐烟盼之后,总有一个渴望当我看到其他吸烟者,“薄板说。“这一次,它是一个真正的厌恶;我不能忍受闻香烟。”

自然的一部分前景:吸烟

治疗帮助薄板叫做重复经颅磁刺激(TMS),并使用磁场刺激的大脑区域参与成瘾。戒烟率影响的试验是温和的,但是与安非他酮阻断大脑中的尼古丁受体。这足以说服美国食品和药物管理局(FDA)批准,2020年8月,使用重复经颅磁刺激来帮助人们戒烟。

然而,科学家们致力于这种新方法戒烟还没有完成。有这么多变量重复经颅磁刺激是如何交付的,来自世界各地的研究人员正在致力于各自领域知识和规范的方法来帮助向前移动。理解背后的神经回路上瘾是改善,这是帮助想办法治疗更有效。和一些研究人员正在探索利用大脑成像裁缝治疗个体。

一个关键的审判

薄板的262名吸烟者招募测试治疗。“这些非常重度吸烟者,多年来,”亚伯拉罕Zangen说,以色列内盖夫的本-古里安大学的神经学家,他领导了这一研究¹。一半的参与者经历真正的刺激他们的大脑通过线圈在一个头盔,而另一半收到第二个线圈,产生虚假的刺激相似的声音和感觉在头皮上,但没有产生一个磁场,影响大脑。

旨在刺激他们的外侧前额叶皮层和deeper-lying脑岛,强度设置为120%的水平需要每个收件人的拇指移动。“要使大脑刺激有效,你需要使用有意义的强度和频率,“Zangen说。这是对病人不舒服。“这就像一个头部电击,你觉得你的下巴夹紧,“薄板说。“这不是痛苦的,但它不是愉快的。”

薄板和她的同事参与者最初收到每个工作日治疗三周,然后每周三个星期。人们在治疗和虚假的团体,每个半小时会话开始挑衅线索旨在引起欲望,激活的神经回路。“当电路被激活时,它更容易改变,“Zangen说。后来,所有的参与者收到一个简短的励志演讲。

治疗期后,参与者的吸烟行为监控四个星期,两个自我报告和监测尿可替宁——产品尼古丁在体内分解时形成的。还有人不吸烟在这一点上是12周后再次评估。这一次,28%的人接受了完整的治疗协议仍不吸烟,相比之下,12%的人收到了虚假的刺激。治疗组的人还更减少对香烟的渴望。

”看着戒烟者的比例,并不是很好,“Zangen说。其他治疗方法,如尼古丁替代疗法,是FDA批准的辞职率的基础上,他说。但这些治疗对重度吸烟者少通常是测试没有戒烟的尝试和失败在过去多次Zangen的参与者。一些研究也结果纯粹基于自我行为为一氧化碳和呼吸测试,可以检测一个人是否只在数小时内吸烟。“你可以找到后可替宁一个烟熏的痕迹一周前,“Zangen说。“数字很小,因为我们的退出标准非常严格,但是他们绝对临床意义。”

磁刺激的副作用也小。试验过程中,最常见的不良反应是头痛和不适。然而,已治疗只能在医疗监督下进行,因为癫痫发作的风险。虽然没有参与者经历发作在他关键的审判,Zangen说来自治疗其他疾病的报告表明,大约在5000年经颅磁刺激的人可能会经历一次癫痫发作²。

一些在美国医疗保险提供者已经涵盖经颅磁刺激治疗抑郁症,但尚未抽烟,Zangen说。“但他们应该,因为住院的费用,和损失的工作日由于慢性阻塞性肺病、癌症等等,都要高得多,”他说。当前可用的治疗是在50多个中心和精神病医生的办公室,主要在美国,有一些在欧洲和印度。精神病医生和医生可以参考别人TMS中心、市场中心也直接向消费者。

渴望成功

经颅磁刺激在2008年首次被批准用于治疗抑郁症。批准用于治疗强迫症跟着十年后。上瘾是刚刚开始使用:试验薄板参与是第一个多中心随机对照试验的非侵入性脑刺激作为任何形式的成瘾治疗。“针对大脑回路负责症状已被证明有价值的治疗各种脑部疾病,”迈克尔·福克斯说,马萨诸塞州波士顿哈佛医学院的神经学家。“我们乐观可以帮助成瘾患者。”

上瘾不是一个行为,而是一个循环的模式反复复发。这个循环的特征包括增加敏感性药物相关线索和药物的预期回报,再加上奖励时灵敏度下降。人们也经历受损的自我控制,增强压力和负面情绪。神经学家发现许多大脑区域参与这些状态和行为,包括前额叶皮层,实现自我控制,和脑岛,这是思想与动机和情感自主集成信息,因此产生欲望的经验。

Zangen在职业生涯的早期,他奖励处理国家药物滥用研究所动物模型在巴尔的摩,马里兰州。他得知电刺激大鼠的大脑影响特定受体参与反馈回路在相反的方向重复暴露于可卡因。“我认为,我们必须在特定领域研究刺激是否可以导致成瘾行为改变,”他说。在2007年,当时在魏茨曼科学研究所的雷,以色列,Zangen发表了一篇论文展示³。“这是首次研究显示,大脑刺激,在老鼠,可以减少药瘾行为,”他说。”与此同时,我开始开发应用程序的这些动物实验给人类。”

戒烟的第一个研究重复经颅磁刺激,刺激前额叶皮层,发现鼓励但无常的影响。寻找一个更持久的影响,Zangen和他的同事们开始深入大脑,脑岛。另一个2007年的研究⁴发现那些有经验的损害脑岛更有可能失去他们的烟瘾比人伤害其他的大脑区域。Zangen的假设是,电刺激脑岛可能也有类似的结果,通过干扰的欲望。“如果我们减少岛叶皮质的兴奋性,我们要减少欲望,”他说。

使用标准的8字形线圈在第一个人体试验没有渗透到大脑足够远的脑岛。所以Zangen使用了一种新的设计,他曾帮助开发期间在美国可能达到更深层次的的大脑区域⁵。这个线圈的专利现在由BrainsWay,医疗技术公司在伯灵顿,马萨诸塞州,研发了线圈试验中使用现在供应设备治疗中心(BrainsWay Zangen科学顾问)。其他研究人员正在研究线圈Zangen和他的同事们开发了可用于目标其他大脑区域。

意想不到的解释

经颅磁刺激研究发现,高频刺激通常使大脑的这一区域更兴奋,而低频可以减少活动。因为Zangen和他的团队旨在抑制欲望,他们预计,低频针对脑岛会收到预期的效果。令他们吃惊的是,事实正好相反:高频刺激被证明是有效的⁶。

一个可能的解释对于这个违反直觉的结果是,尽管高频TMS的急性效应是提高兴奋性,长期反复刺激可抑制的效果。“如果我们每天刺激病态电路,好几天,我们[可能]干扰的处理信息,“Zangen说。“这是一种方法来解释。”

然而,这不是唯一的理论。“另一个是,我们没有达到所有的脑岛,“Zangen说。支持治疗的影响可能来自刺激不同的大脑区域可以在脑损伤患者的研究中发现,去年出版了⁷。领导的一个研究小组由神经学家Juho Joutsa芬兰图尔库大学的,绘制了129人的大脑,所有区域的损伤。所有的参与者是烟民当时他们获得这些病变,但34人受伤后立刻辞职,不渴望香烟。

那些已经停止吸烟的脑损伤是并不是所有的脑岛。”有许多病变导致破坏不了脑岛的烟瘾,表明这不是故事的全部,“Joutsa说。所有的病变导致戒烟了,然而,有一个共同的大脑电路。Joutsa称此为缓解网络成瘾,大脑的许多地区形成了不同的节点。有些地区积极节点—也就是说,在这些领域的活动与活动增加其他网络。其他大脑区域形成消极的节点与减少相关活动在其他地方,可能由于抑制连接到网络。

这一发现可能会有巨大的影响了解重复经颅磁刺激能帮助人们戒烟。它表明,受益的人上瘾,一种设备,可以刺激大脑活动应该目标-节点。仔细观察Zangen的工作之后,Joutsa认为可能是他们的经颅磁刺激治疗是做什么。“他们好心分享他们的线圈所产生的模型的字段,和最强的激活是内侧额极皮层,“说Joutsa——最大的负面节点网络。”,将完全与他们的兴奋性刺激该地区,”他说(见“消灭和映射”)。

现在证据指向frontopolar区作为一个关键的治疗目标,哈米德说Ekhtiari,明尼阿波利斯市明尼苏达大学的精神病学家。“当我们让人们与毒品有关的线索,额极区被激活,”他说。内侧额极皮层的脑岛连接不仅Zangen打算目标,而且几个部分的边缘系统,如杏仁核和伏隔核。”这些都是重要的兴奋,兴奋药物,”Ekhtiari说。刺激大脑的这一区域可能因此影响许多其他区域参与成瘾。“我的想法是,当我们的目标额极区,我们调制这些皮质下区域在一个有益的方式,“Ekhtiari说。

收尾工作

当研究人员了解在什么地方和如何最佳刺激大脑,重复经颅磁刺激治疗可能越来越复杂。设备能够针对多个区域用不同的方法已经被开发。”这就是场慢慢移动,“Joutsa说。一些地区可能是兴奋而另一些则抑制,例如。根据Zangen BrainsWay正在一个多通道刺激器。“我有一个原型在我的实验室,”他说。

该地区目标不是唯一的变量与TMS:频率,强度,持续时间和模式的刺激也可能影响结果,可以治疗会话的数量。这几乎没有被探索,更不用说优化。“参数空间是巨大的,”Joutsa说。“我希望我们的发现帮助缩小空间的部分,所以我们至少知道目标。”

更多的从自然前景

在如何最好地管理TMS上瘾的不确定性导致了各种各样的试验设计,这部分为什么一般支持性的荟萃分析,去年发表的⁸,现有证据使作者的警告只有低水平的信心在他们的评估。为了解决这个问题,许多研究人员在地里干活已经开始合作的旗帜下te / TMS试验的国际网络成瘾医学(INTAM)。他们的目标是分享协议和建议的最佳实践,识别差距在他们的知识和加速有效治疗成瘾的创建基于非侵入性脑刺激。“我们需要一个村庄的人们一起工作来解决这个专家,“Ekhtiari说共识的论文第一作者⁹该组织于2019年出版。“我们试着协调努力在世界各地,以确保人们了解不同的实验室在做什么。”

Ekhtiari也追求另一种优化:个性化。“大脑是非常不同的在不同的人,”他说。这意味着哪里最佳刺激内侧额极皮层,例如,人与人之间可能会有所不同。Ekhtiari和他的同事们正在寻找方法来利用大脑成像描述这些差异,提高定位的精度。在加州斯坦福大学的研究人员领导的研究小组已经以这种方式个性化重复经颅磁刺激治疗。一个临床试验,使用一种称为圣人的协议(斯坦福加速智能神经调节治疗),发现抑郁症的症状减少了53%的积极治疗组,组中的比例为11%,收到了虚假的刺激¹⁰去年9月,结果导致FDA的批准。“这是我们对尼古丁,和其他类型的成瘾,“Ekhtiari说。

许多研究人员希望重复经颅磁刺激能有效的治疗不仅对戒烟也广泛的物质,甚至行为上瘾。Joutsa和他的同事已经发现,大脑病变与酒精滥用风险较低也显示出类似的吸烟网络连接模式⁷。“这并不能证明这是完全相同的发现在酗酒,但它表明,结果就会与其他物质滥用,相关“Joutsa说。

还为时过早重复经颅磁刺激是否会对成瘾药物的影响,它的支持者设想。但是,即使在当前,新生的形式,技术已经被用来帮助一些人戒烟。数字帮助可能是谦虚到目前为止,但是对于那些人来说,它的工作原理,好处是很有意义的。“我真的松了一口气我戒烟了,因为孩子的气味,我的丈夫,谁不喜欢它,当然,健康问题,”薄板说。“我永远不会回来。”