» dette er en flaske piller,» sier Jp Errico, og viser meg noe som åpenbart ikke er en flaske piller.Errico, SOM er medstifter Og ADMINISTRERENDE DIREKTØR I ElectroCore Medical, holder GammaCore, en ikke-invasiv vagus nerve stimulator. Hvis ElectroCore ‘ s R&d-arbeid holder opp, er denne enheten i ferd med å slå tiår med bevis på betydningen av en enkelt nerve til en ny type medisin: en elektrisk terapi så godartet som en morgensvømming og så grei som å putte en pille med kaffen din.

Se på et anatomisk diagram og betydningen av vagusnerven hopper ut på deg. Vagus betyr «vandrende» på Latin, og tro mot sitt navn, nerve bukter seg rundt brystet og magen, som forbinder de fleste av de viktigste organer-hjerte og lunger inkludert-til hjernestammen. Det er som en bakdør bygget inn i menneskets fysiologi, slik at du kan hacke kroppens systemer.

Vagus nerve stimulering, eller VNS, fikk sin start på 1990-tallet, da Cyberonics, Houston, utviklet en implantert stimulator for å behandle spesielt tøffe tilfeller av epilepsi. At programmet var bare begynnelsen. Forskere fant snart at stimulering hadde potensial til å behandle en rekke lidelser, inkludert smertefulle nevrologiske tilstander som migrene hodepine og fibromyalgi, inflammatoriske problemer som Crohns sykdom og astma, og psykiatriske lidelser som depresjon og obsessiv – kompulsiv lidelse.Til Tross For vitenskapelig entusiasme har VNS ‘ kliniske historie vært blandet. Forsøk med pasienter som lider av behandlingsresistent depresjon ga gode resultater-men ikke helt gode nok til å overbevise AMERIKANSKE regjeringsdrevne forsikringsprogrammer om å betale for bruken. I løpet av August utførte En stimulator produsert Av Boston Scientific dårlig i en stor studie med hjertesviktpasienter. Cyberonics og dets konkurrenter er fortsatt å finne ut hvilke signaler som er best å sende langs vagusnerven for å tappe inn i hjernens systemer og fikse det som feiler oss.

Fremgangen har vært uhyggelig langsom. Behandlinger krever vanligvis implantering av en pulsgenerator i lommeurstørrelse i pasientens bryst, som er koblet til et par elektroder som omkranser vagusnerven i nakken. Disse forsøkene involverer pasienter for hvem alle andre alternativer enten har mislyktes eller blitt utelukket, og som er villige til å gjennomgå en invasiv » behandling av siste utvei.»

men hva om VNS kunne være det første legen din foreskrev? Hva om, Som ElectroCore lover, var det virkelig så enkelt som å ta en pille? Det er Det new Jersey–baserte oppstart sikter på. ElectroCore har utviklet den første vagus nervestimulatoren som ikke er implantert: det er en håndholdt enhet du bare trykker mot nakken din. Hvis det er alt som trengs for å hacke inn i hjernen og behandle noen av de mest bekymrende forholdene rundt, kan medisinen se veldig annerledes ut et tiår fra nå.ideen om at denne ene nerven kan ha en så dyp effekt på så mange forskjellige organer og plager kan virke usannsynlig. For å forstå den underliggende logikken i denne behandlingen, bør du vurdere anatomien til vagusnerven og hvor den kobles til hjernen.nerven slutter i hjernestammen ved en struktur som kalles kjernen tractus solitarius. «NTS er et veikryss i hjernen,» forklarer Milton Morris, som inntil nylig var senior visepresident for R & D På Cyberonics. Derfra går vagusnervens signaler til andre viktige hjernestrukturer med forvirrende latinske navn, som locus coeruleus og dorsal raphe-kjernene. De fleste av disse strukturene produserer nevrosendere-kjemikaliene hjerneceller bruker til å kommunisere-som har en hemmende effekt, noe som reduserer en neurons spenning.

det anatomiske perspektivet forklarer HVORDAN VNS produserer sine terapeutiske fordeler. Et epileptisk anfall, for eksempel, er et resultat av bølger av excitasjon som feier gjennom hjernen. Distribusjon av hjernens naturlige dempere bør—og tilsynelatende gjør-føre til at disse bølgene slår ut. Mange av de plager som nå undersøkes av vagusnerveforskere, involverer sannsynligvis lignende overeksponering eller overfølsomhet. «Epilepsi kan være bare en ende av et spektrum,» Sier Errico.Noen forbindelser langs dette spekteret har vært kjent i lang tid: For 2400 år siden merket Hippokrates en sammenheng mellom epilepsi og depresjon, to plager som nå behandles MED VNS. Forskere har snublet over andre lenker mer nylig: Errico og forskere ved Columbia University oppdaget at astmatikere de vellykket behandlet med stimulering rapporterte færre hodepine.ElectroCore fant ytterligere hint om forhold mellom sykdommer ved å dype inn i pasientklager samlet inn av Storbritannias National Health Service. Sortering gjennom dataene hjalp selskapet med å identifisere sine første kliniske mål-migrene og klyngehodepine-men foreslo også fremtidige forskningsretninger. Dataene viste at omsorg for pasienter med hodepine er overraskende dyrt, da de konsulterer leger opptil tre ganger så ofte som gjennomsnittet og tar opptil fire ganger så mye medisinering. Men alt dette ekstra helsevesenet er ikke nødvendigvis å ta opp hodepine; disse pasientene har en tendens til å ha andre kroniske tilstander som fibromyalgi, angst og astma som kan behandles gjennom VNS. Dataene tyder på at disse forholdene kan ha en felles rot, i hvert fall hos noen pasienter.

I Dag serveres disse problemene av et multibillion-dollar farmasøytisk marked. Men disse stoffene virker ikke alltid, og de kan ha bekymrende bivirkninger. Så i stedet for å prøve å squash disse elektroniske oppstartene, kommer noen store pharma-selskaper inn på spillet.Den Britiske legemiddelgiganten GlaxoSmithKline har vært den mest offentlige med sin støtte, og til og med coining begrepet «electroceuticals» for å beskrive de nye terapiene. «Vårt mål er i utgangspunktet å snakke det elektriske språket i nerver for å oppnå en høyere behandlingseffekt,» Sa Kristoffer Famm, leder av bioelektronikkforskning VED GSK, i et nylig intervju. I 2013 opprettet GSK en risikokapitalgruppe på 50 millioner dollar, Action Potential Venture Capital, for å finansiere oppstart av elektrosjokk. Det første valget var vagus nerveimplantatfirmaet SetPoint Medical.SetPoint ble grunnlagt av Kevin Tracey, en nevrokirurg og immunolog. Motivert av den mystiske død av et spedbarn brenne pasient under hans omsorg, Tracey gikk på å bevise eksistensen av «inflammatorisk refleks— – en vei der hjernen kan kvele betennelse ved å sende signaler gjennom vagusnerven til milten. SetPoint Medical er dedikert til å manipulere den refleksen for å behandle revmatoid artritt og Crohns sykdom, blant andre inflammatoriske lidelser. Selv om behandlingen krever en implantert stimulator, passer den lille enheten helt i pasientens nakke, noe som reduserer omfanget av operasjonen. Selskapet har alltid hatt som mål å gjøre enheten så mye som en medisinbehandling som mulig, forklarer SetPoint chief technical officer Mike Faltys. «Vi fikk ikke farmasøytisk finansiering til nylig,» sier han, » men vi hadde den farmasøytiske ideen fra starten.»

Tenk på piller for et øyeblikk: du tar dem enten på en tidsplan eller som svar på et symptom. De er bærbare, og deres antall kan begrenses ved resept.

Electrocores enhet deler alle disse egenskapene, sier Errico. En typisk diett er to eller tre 2-minutters doser to ganger om dagen, men hvis du føler en migrene kommer på, kan du bruke stimulatoren til å avverge et fullblåst angrep. Electrocores enhet er mindre enn en iPhone 6, så det er lett å tote rundt. (Selskapets ingeniører bygget nylig en stimulator i Tilfelle Av En Samsung-smarttelefon bare for å vise at det kunne gjøres.) Og det kan programmeres av legen din for å levere et visst antall doser.Å Lage verdens første ikke-invasive nervestimulator var en teknisk utfordring. Tenk på signalproblemet: vagusnerven består av mange individuelle nervefibre av flere forskjellige typer, noen sender signaler opp i hjernen og noen signalerer ned til organene. Noen gjør nyttige ting som beroligende over eksitasjon i hjernen eller signaliserer milten for å redusere betennelse, men andre gjør ting som kan være farlig som å bremse pulsen. Signalet må kunne aktivere de «gode» fibrene mens de «dårlige» forblir uendret.

Å Legge til vanskeligheten er at for å nå nerven må stimulatoren overføre signalet gjennom flere centimeter kjøtt uten å forårsake overdreven muskelkontraksjoner. Signalet må også passere gjennom et lag av hud som er både elektrisk resistiv og stappfull av smertereseptorer.ElectroCore forskere visste at å lede signalet gjennom de gode fibrene i stedet for de dårlige er bare et spørsmål om å treffe et søtt sted av signalstyrke. Deres virkelige innovasjon var å sende det signalet smertefritt gjennom huden, forklarer visepresident For Forskning Bruce J. Simon. Nøkkelen, sier han, er å forstå at huden virker som en kondensator i en filterkrets gjør: den blokkerer likestrøm og lave frekvenser, men et høyt nok frekvenssignal vil passere gjennom det. Men hjernens respons på VNS er frekvensavhengig. Electrocores hjernehakkingskode trenger 25 en-millisekundpulser per sekund – men denne lave a-frekvensen vil utløse smertereseptorer mens de passerer gjennom huden. Så stimulatoren danner hver av de 25 pulser fra en utbrudd på 5000 hertz. Høyfrekvente signaler glir smertefritt forbi huden, og mister bare omtrent halvparten av sin styrke underveis. Nervefibrene selv gjør resten av jobben, endrer signalet som når dem, slik at bare toget på 25 pulser forblir for å forplante seg opp i hjernen.

den håndholdte stimulatoren kan produsere pulser ved en rekke spenninger; fordi folks nakke og nerver varierer anatomisk, er spenningen justerbar for hver pasient—selv om den alltid forblir under nivået som ville utløse de dårlige nerver. Electrocores forskere fant at den optimale spenningen er omtrent lik nivået som får en persons underleppe til å rive seg.

«mitt nummer er 28,» sier Selskapets chief operating officer Frank Amato, da han demonstrerer enheten. Du får følelsen av at alle På ElectroCore vet hans eller hennes nummer. Jeg prøvde det også, men på armen min og med målet om å få hånden min til å kontrakt. Mitt nummer var 12.ElectroCore er ikke alene om å søke en ikke-invasiv måte å få tilgang til vagusnerven på. Tyskland-baserte Cerbomed har utviklet en stimulator som henger på en del av øret der en mindre gren av vagusnerven ligger nær huden. Konkurrenter er skeptiske til at stimulering av denne lille grenen vil forårsake tilstrekkelige endringer i hjernen, Men Cerbomed citerer studier som viser at stimulatoren produserer et mønster av nevral aktivering som ligner det som produseres av mer typiske former for VNS. Selskapet gjennomfører nå en klinisk studie for behandling av epilepsi og har eksperimentert med behandlinger for migrene, schizofreni og tinnitus også.Du tror Kanskje ElectroCore ‘ s ikke-invasive vagus nerve stimulator ville ha beslutningstakere av mer konvensjonelle systemer bekymret. For de selskapene handler det om samsvar og kontroll.

Compliance Er evnen eller viljen til en pasient å følge gjennom med en terapi. Som Tidligere Cyberonics-medarbeider Morris påpeker, kan noen av selskapets pasienter være for syke til å pålidelig bruke et selvstyrt system. Noen epileptiske pasienter kan for eksempel føle at anfallene kommer på og aktiverer implantatene, men andre opplever ikke slik foreshadowing. Implanterte stimulatorer kan levere sine terapier automatisk. Dessuten kan det ta måneder eller til og med noen år for epileptiske pasienter å få full nytte av vagusnervestimulering, sier han. «Hvis han ikke får lindring, kan en pasient slutte før den kommer dit .»Selskaper som lager invasive vagus nervestimulatorer liker også garantien for at de kan kontrollere levering av et nøyaktig innstilt signal til vagusnerven alene. Cyberonics jobber også med en hjertesviktbehandling, hvor legen forsiktig ramper opp det elektriske signalet over mange uker. Morris mener denne progresjonen ville være for vanskelig å kontrollere uten et implantat.Det Dallas-baserte Selskapet MicroTransponder utvikler en implantert enhet for å behandle tinnitus og hjerneslag. Selskapets chief scientific officer, Navzer Engineer, sier at eksterne stimulatorer ikke kunne matche timingspresisjonen og signalintegriteten til systemet hans. «Vi vet at det fungerer, og vi vet parametrene,» sier han. «Jeg er ikke sikker på at vi ville vite disse parametrene hvis vi brukte et ikke-invasivt system.»ElectroCore’ s Errico anerkjenner at overholdelse kan være et problem for noen pasienter, men han er overbevist om at selskapets enhet har nøyaktig nok kontroll til å behandle et bredt spekter av plager.

kanskje den største fordelen med den ikke-invasive tilnærmingen er økonomien. Implantater må operere inne i kroppen i årevis uten å bli skadet eller forårsake problemer selv, og DET kommer ikke billig: Us government insurance program Medicaid betaler ca $ 20.000 for Cyberonics epilepsi enhet og dens implantasjon. Til den prisen er det ikke overraskende at implantater ofte er en siste utvei. I motsetning Til Dette koster ElectroCore ‘ s ikke-invasive system tilsvarende $200 til $ 400 i Europa, avhengig av hvor mange doser som er programmert i enheten.

Til den prisen, Medisinsk Universitet I South Carolina hjernestimuleringsforsker Mark S. George forestiller seg et scenario som ville være en seier for både invasiv og ikke-invasiv teknologi. SOM enhver terapi virker IKKE VNS for alle. Selv i sin mest etablerte bruk, epilepsi, HJELPER VNS bare om lag 40 prosent av de som får implantatet. George antyder at pasienter kan starte med ikke-invasiv stimulering, og hvis de reagerer på det, kan de fortsette med implantasjonsprosedyren og vite på forhånd at de vil ha nytte. Dette ville kutte kostnader samlet, fordi færre pasienter ville unødvendig få implantater.

I Alle fall Har ElectroCore fortsatt mye å bevise: Mens enheten har møtt Europas regulatoriske standarder som en behandling for migrene og andre hodepine, KREVER GODKJENNING AV DET AMERIKANSKE markedet strengere kliniske studier, som Nå blir vurdert av Food And Drug Administration. Og selskapets forskere undersøker fortsatt potensielle anvendelser innen gastroenterologi, psykiatri og pulmonologi.Hvis kliniske studier til slutt viser at dette systemet er verdt for andre kroniske lidelser, vil den lave prislappen gjøre den konkurransedyktig med standard medisinske behandlinger. Og i motsetning til farmasøytiske behandlinger synes nervestimulatoren å ikke ha noen store bivirkninger. Derfor buzz om electroceuticals. Alle som noen gang vil lide av en av disse plager eller bryr seg om noen som gjør-med andre ord, omtrent alle-kan snart dra nytte av denne nye elektroniske medisinalderen.

denne artikkelen opprinnelig dukket opp på trykk som » Følg Vandrende Nerve.»