تعديل عصبي

هو «تبديل نشاط العصب عبر توصيل موجَّه للتنبيهات كالتنبيه الكهربائي أو العوامل الكيميائية إلى مواقع عصبية محددة في الجسم». ينفذ لتنظيم -أو تعديل- وظيفة النسيج العصبي. التعديل العصبي علاج متطور يمكن أن يشمل مجموعة من المنبهات الكهرومغناطيسية مثل الحقل المغناطيسي (التحفيز المغناطيسي للدماغ) أو التيار الكهربائي أو تطبيق دواء مباشرة في المسافة تحت الجافية (حقن الدواء داخل القراب). وتتضمن التطبيقات الناشئة الإدخال الموجه للجينات أو منظمات الجينات والضوء (علم البصريات الوراثي). وبحلول عام 2014، أُثبتت هذه التطبيقات بحد أدنى في نماذج الثدييات، أو حصَّلت بيانات التجارب الأولية على البشر.

كانت التجربة الأكثر سريرية باستخدام التنبيه الكهربائي.

يوظف التعديل العصبي -سواء الكهربائي أو المغناطيسي- الاستجابة الحيوية الطبيعية للجسم عن طريق تنبيه نشاط الخلايا العصبية التي تستطيع أن تؤثر في تجمعات الأعصاب من خلال إطلاق النواقل مثل الدوبامين، أو الرسل الكيميائية الأخرى مثل الببتيد المادة پ والتي يمكن أن تعدل من استثارة وأنماط إطلاق الدارات العصبية. قد يكون هناك أيضاً المزيد من التأثيرات الكهربائية الوظيفية المباشرة على الأغشية العصبية كآلية عمل التآثر الكهربائي مع العناصر العصبية. والتأثير النهائي هو «استتباب» وظيفة الشبكة العصبية من حالتها المضطربة. تشمل آليات العمل المفترضة للتنبيه العصبي حصار نزع الاستقطاب، الاستتباب العشوائي للإطلاق العصبي، الحصار المحواري، الحد من التقرن المطلق عصبياً، وتثبيط سيالات الشبكة العصبية.

على الرغم من أن الآليات الدقيقة للتنبيه العصبي غير معروفة، إلا أن الفعالية التجريبية أدت إلى تطبيق كبير سريرياً.

تشمل علاجات التعديل العصبي الناشئة والموجودة حالياً تطبيقات على الصرع المقاوم للأدوية
وحالات الصداع المزمن والعلاج الوظيفي الذي يمتد من المثانة والأمعاء أو التحكم التنفسي إلى تحسين حالات العجز الحسي مثل السمع (زراعة القوقعة وزراعة جذع الدماغ السمعي)، والبصر (زرع الشبكية). تبدي التطورات التقنية ميلاً نحو الأنظمة الغازية أقل ما يمكن (أو غير الغازية)، بالإضافة إلى الأجهزة الأصغر والأكثر تعقيداً التي قد يكون لها تحكم تلقائي بالتلقيم الراجع وتوافق شرطي مع التصوير بالرنين المغناطيسي.دُرس علاج التعديل العصبي في حالات مزمنة أخرى، مثل مرض آلزهايمر والاكتئاب والألم المزمن، وكعلاج داعم في الشفاء من السكتة.
طرق التعديل العصبي الكهربائية الغازية

دخل التنبيه الكهربائي باستخدام الأجهزة المزروعة حيز الاستخدام الحديث في الثمانينيات، وواصلت تقنياته وتطبيقاته التطور والتوسع. تتطلب هذه الطرق عملًا جراحيًا لوضع المسرى الكهربائي. قد يُزرع المنبه أيضاً مع البطارية بشكل مشابه لجهاز ناظم الخطا، أو قد يبقى خارج الجسم.

بشكل عام، تولد أنظمة التعديل العصبي تيارات كهربائية وتتألف نموذجياً من المكونات التالية: مسرى كهربائي فوق الجافية أو تحت الجافية أو ضمن البرانشيم (المتن) الدماغي يوضع عبر تقنيات إبرة غازية أقل ما يمكن (ما يسمى الأسلاك عبر الجلد) أو عمل جراحي مفتوح على الهدف («المجذاف» الجراحي أو المساري «الشبكية»)، أو الزروع التجسيمية للجهاز العصبي المركزي، ومولد النبض المزروع. اعتماداً على المسافة من نقطة وصول المسرى الكهربائي، يمكن أن تُضاف وصلة تمديد إلى النظام. يمكن أن يحتوي مولد النبض المزروع إما على بطارية غير قابلة لإعادة الشحن تحتاج إلى استبدال كل سنتين إلى 5 سنوات (اعتمادًا على معايير التنبيه)، أو بطارية قابلة لإعادة الشحن يتم ملؤها عبر نظام شحن خارجي محرِّض.

على الرغم من أن معظم الأنظمة تعمل من خلال توليد سلسلة من التنبيهات المستمرة، إلا أن هناك الآن ظهورًا لما يسمى بتنبيه «الارتجاع المسبق» حيث يتعلق تنشيط الجهاز بحدث وظيفي مثل نوبة صرع، يُنشَّط الجهاز في هذه الحالة ويولد نبضًا غير متزامن إلى المنطقة القشرية التي تمر بنوبة صرع. من المرجح أن يصبح مفهوم تنبيه الارتجاع المسبق أكثر شيوعاً كلما اكتشفت العلامات الوظيفية للأمراض المستهدفة والاضطرابات العصبية وعرِّفت أكثر.
قد يساهم التنبيه عند الطلب في إطالة عمر البطارية إذا كانت المتطلبات الحسية ومعالجة الإشارات في النظام موفرة للطاقة بدرجة كافية. ويمكن أن تسفر التصاميم الجديدة للمساري عن تنبيه أكثر كفاءة ودقة يتطلب تياراً أقل ويقلل التنبيهات الجانبية غير المرغوبة. بالإضافة إلى ذلك، للتغلب على التحدي المتمثل في منع هجرة المسرى في مناطق الجسم الخاضعة للحركة مثل الدوران والانحناء، يستكشف الباحثون تطوير أنظمة تنبيه صغيرة يتم إعادة شحنها لا سلكياً بدلاً من المسرى الكهربائي.