The immediate effects of vagus nerve stimulation on executive and affective functions in patients with epilepsy

Abstract

Vagushermostimulaatio on neuromodulatorinen hoitomuoto, jota käytetään vaikean epilepsian ja masennuksen hoidossa. Sen tiedetään vähentävän kohtauksien määrää epilepsiassa, mutta sen vaikutuksia kognitioon ei ole vielä kattavasti selvitetty. Tässä työssä tutkittiin vagushermostimulaation vaikutuksia tarkkaavaisuuteen, kognitioon ja tunteiden säätelyyn potilailla, jotka saavat vagushermostimulaatiohoitoa vaikeaan epilepsiaan. Työssä käytettiin tietokoneella tehtävää tunneärsykkeitä sisältävää reaktioaikatestiä mittaamaan koehenkilöiden (n=20) kognitiivista suoriutumista stimulaattorin ollessa päällä tai pois kytkettynä. Koehenkilöiltä mitattiin testin aikana aivosähkökäyrää (EEG), josta tutkittiin herätevasteita ja aivojen etuosien toiminnan epäsymmetriaa. EEG:sta tutkittiin erityisesti vagushermostimulaation vaikutusta näköinformaation prosessointiin liittyvän herätevasteen N1-komponentin amplitudiin ja aivosähkötoiminnan frontaalisen alfataajuuden epäsymmetriaan. Vagushermostimulaation ollessa päällä koehenkilöt tekivät testissä merkittävästi vähemmän virheitä ja aivojen herätevasteiden N1-komponenttien amplitudi kasvoi. Virheiden väheneminen viittaa työmuistin paranemiseen ja N1-komponentin amplitudin kasvu tarkkaavuuden lisääntymiseen stimulaation seurauksena. Lisäksi tutkimuksessa havaittiin, että koehenkilöiden reaktioajat pidentyivät ja aivojen etuosien toiminta oli epäsymmetrisempää stimulaation aikana, kun mukana oli negatiivinen uhkaan liittyvä tunneärsyke. Lisäksi vagushermostimulaation huomattiin muokkaavan aivojen reaktioita uhkaan. Tämä on ensimmäinen tutkimus, jossa kuvataan vagushermostimulaation välittömiä vaikutuksia aivojen fysiologiaan, tiedonkäsittelytoimintoihin ja tunnereaktioihin. Vagushermostimulaatiolla havaittiin olevan hyödyllisiä vaikutuksia kognitioon ja sen potentiaalia muissakin kliinisissä sovelluksissa tulee tutkia.