Norwegian AI Directory
Description:
Elektrosjokkterapi (ECT) er en behandling som brukes mot alvorlige tilfeller av depresjon.
Behandlingen består av å fremkalle epileptiske anfall ved å sende en elektrisk strøm
gjennom hjernen. Typisk er det pasienter som ikke responderer på andre typer behandlinger
som får ECT. Risikoen ved behandlingen er sammenlignbar med den ved generell anestesi.
Pasienter opplever allikevel forbigående kognitive forstyrrelser. De epileptiske anfallene
er antageligvis viktige for at behandlingen fungerer, men det er fremdeles stor usikkerhet
rundt hvordan den virker.
Nylige MR-bildestudier av hjernen til ECT pasienter tatt før og etter behandling viser at
de har en volumendring i hjernen etter endt behandling. Det er ikke klart at
volumendringene er knyttet til et positivt utfall av behandlingen. Volumendringene kan
skyldes for eksempel framvekst av nye celler, koblinger mellom nevroner eller nye
blodårer. Man har ikke funnet noen sammenheng mellom volumendringen i hjernen og utfallet
av behandlingen.
En mer direkte måte å måle anfallene på er å plassere elektroder på utsiden av hodet og
måle fluktuasjoner i det elektriske potensialet. Dette kalles elektroencefalografi (EEG).
Det er nevroner som sender signaler seg imellom som forårsaker disse fluktuasjonene, og
under et anfall ser man vesentlige endringer på EEGen. EEGen kan bare si oss hva det
elektriske potensialet er på overflaten av hodet. Siden elektrodene er plassert noen
centimeter fra hjernen og det er mye ben og annet vev imellom kan vi ikke si hvordan hvert
enkelt nevron oppfører seg. Man kan bare si hva en gruppe av nevroner gjør. Under en
behandling blir det tatt en EEG på begge sider av hodet til pasienten for å bekrefte at
anfallet involverer begge hjernehalvdelene.
ECT-behandlingen kan ha en antikonvulsiv effekt. Det kan føre til at pasienter får kortere
anfall etter flere behandlinger og at det må brukes mer strøm for å indusere et anfall.
Den antikonvulsive effekten skyldes kjemiske endringer i hjernen som også kan være
relatert til et positivt utfall av behandlingen.
EEGene lagres som regel ikke digitalt, men skrives ut på papirstrimler. Vi har laget et
dataprogram som digitaliserer slike papirstrimler. Dette skal vi bruke til å undersøke om
kvaliteten på papirstrimler er gode nok til å bruke til forskning. Hvis de er det skal vi
bruke dem til å svare på om man kan lese ut ifra en EEG om pasienten i fremtiden trenger
en høyere strømstyrke for å ha nytte av behandlingen, og om det kan knyttes opp mot
eventuelle volumendringer i hjernen.
Det finnes mange velkjente matematiske modeller av det elektriske potensialet i nevroner.
Disse modellene tar hensyn til hvordan ioner strømmer gjennom ionekanaler i cellemembranet.
Virkemåten til proteinene som utgjør ionekanalene, og dermed oppførselen til nevronene, er
avhengig av de kjemiske omgivelsene i hjernen. Vi undersøker om man kan bruke slike forholdsvis
enkle modeller til å si hvilke områder i hjernen som er mest aktive under et epileptisk anfall. En
utvidet hypotese er at man må ta hensyn til foldene i hjernen og hvordan cellene er orientert. For å
finne ut av dette kjører vi store simuleringer på superdatamaskinen Saga der vi regner ut
effekten nevroner har på det elektriske feltet i hjernen, og hvordan det endrer seg gjennom
hodeskallen. For å vurdere om vi lykkes eller ikke vil vi sammenligne modellen vår med EEGen og se
etter de samme grunnleggende mønstrene. Målet er å få best mulig behandlingsresultat ved å ta
pasientens fysiologiske karakteristikker med i betraktning, samt å minimere bivirkninger.
Project leader: Ola Skavhaug
Started: 2017
Ends: 2021
Category: Næringsliv
Sector: Næringsliv
Budget: 1669998
Institution: EXPERT ANALYTICS AS
Address: NA