Oboustranná cingulotomie je forma psychochirurgie, která byla zavedena v roce 1952 jako alternativa lobotomie. Dnes se používá především jako poslední možnost léčby obsedantně-kompulzivní poruchy a chronické bolesti. Cílem tohoto chirurgického zákroku je přerušení suprakalózních vláken cingulárního svazku, která procházejí předním cingulárním gyrem .
Oboustranná cingulotomie je zaměřena na přední cingulární kůru, která je součástí limbického systému. Tento systém je zodpovědný za integraci pocitů a emocí v lidské mozkové kůře. Skládá se z cingulárního gyru, parahipokampálního gyru a hipokampální formace .
Studie u pacientů, kteří byli podrobeni bilaterální cingulotomii, které zahrnovaly analýzy fMRI, ukázaly, že přední cingulární kůra má klíčovou roli v kognitivní kontrole a je velmi pravděpodobné, že se podílí na kontrole pozornosti, zatímco dorzální část této oblasti mozku nebyla identifikována jako zapojená do takového procesu, ačkoli je to stále předmětem sporu.Funkce dorzální části cingulární kůry byla spojena s tříděním a zpracováním konfliktních informačních signálů. Kromě toho neurozobrazovací studie také naznačily, že přední cingulární kůra se podílí na modulaci korových oblastí, které jsou vyššího řádu, stejně jako oblasti smyslového zpracování .
Tato zjištění byla potvrzena také stereotaktickou mikroelektrodovou analýzou jednotlivých korových neuronů ve studii, které se zúčastnilo devět pacientů podstupujících bilaterální cingulotomii . Studie zkoumala vliv provádění úkolů náročných na pozornost na aktivitu 36 neuronů umístěných v přední cingulární kůře. Po analýze výsledků studie byl učiněn závěr, že přední cingulární kůra se skutečně podílí na modifikaci kognitivních úkolů vyžadujících pozornost, a to na základě skutečnosti, že při simulaci takových úkolů došlo ke změně bazální frekvence vypalování neuronů v této oblasti .
Neurozobrazování také odhalilo různé podoblasti v samotné přední cingulární kůře na základě jejich funkce. Bylo prokázáno, že kaudální část přední cingulární kůry hraje důležitější funkci v kognitivních činnostech, které zahrnují pozornost, salience, interferenci a konkurenci odpovědí . Tyto výsledky v kombinaci s elektrofyziologickým vyšetřováním funkce neuronů v přední cingulární kůře přinesly poznatky, které lze využít při zlepšování cingulotomie prováděné u pacientů léčených pro OCD. Základem této myšlenky je skutečnost, že variace určitých úkolů, emočních Stroopových úkolů (ES), u nichž bylo zjištěno, že působí zejména u pacientů s OCD, aktivuje neurony v rostrálnější části přední cingulární kůry. Teoreticky by tedy mělo být v případě, že se u takového pacienta provede bilaterální cingulotomie v rostrální části přední cingulární kůry, dosaženo lepších výsledků , .
OCD je navíc spojena s malformací bazálních ganglií . Funkce této části lidského mozku byla zmapována tak, že se skládá z drah vláken spojených s četnými paralelními kortiko-striato-thalamokortikálními okruhy (CSTC), které se podílejí na sonsorimotorických, motorických, okulomotorických i kognitivních procesech, které se projevují limbickým systémem f . Tato dráha zahrnuje GABAergní inhibiční projekce, které slouží jako jeden z prostředků komunikace mezi jednotlivými zapojenými strukturami.
, . Byla vyslovena hypotéza, že některé formy OCD jsou důsledkem disinhibice jednoho nebo několika okruhů, které fungují v CSTC . Tomu nasvědčuje i zjištění, které ukázalo výrazné snížení intrakortikální inhibice u pacientů s OCD . Léze v přední cingulární kůře by tedy mohly přispívat ke snížení účinku disinhibice .
Tuto teorii potvrdila další studie, která hodnotila inhibiční a excitační mechanismy v kortikálních inhibičních a excitačních mechanismech u OCD . Studie měřila excitabilitu motorické kůry i intrakortikální inhibici u pacientů s OCD a kontrolní skupiny zdravých jedinců . Výsledky ukázaly výrazné snížení intrakortikální inhibice, což vedlo ke zpomalení interstimulačních intervalů o 3 msec .
Kromě blízkosti a spojení s limbickým systémem a zejména s amygdalou, která hraje klíčovou roli v emočním prožívání, sdílí přední cingulární kůra aferentní a eferentní dráhy s řadou thalamických jader i zadní cingulární kůrou a částí některé parietální, frontální a doplňkové motorické kůry . To vše podtrhuje vysokou pravděpodobnost, že přední cingulární kůra musí souviset s OCD.
Funkční MRI analýzy přední cingulární kůry vedly také k zavedení bilaterální cingulotomie pro léčbu chronické bolesti. Tato aplikace byla zavedena, protože bylo zjištěno, že přední cingulární kůraje spojena se zpracováním nociceptivních vstupních informací. Úloha přední cingulární kůry spočívá zejména v interpretaci toho, jak podnět na člověka působí, spíše než v jeho skutečné fyzické intenzitě f , .
Ve většině případů začíná postup tím, že lékařský tým pořídí několik rentgenových snímků mozku pacienta pomocí CT. Tento krok zajistí, že je přesně zmapován cíl, cingulární kůra, aby ji chirurg mohl identifikovat. Poté se do lebky pacienta pomocí vrtáku vytvoří otvory. Léze v cílové tkáni se provedou pomocí jemných elektrod, které se do mozku subjektu zavádějí velmi opatrně pod správným úhlem na základě zakreslení do grafů a ujištění se, že důležité tepny a cévy jsou neporušené. Elektroda je umístěna v sondě nebo držáku, ze kterého vyčnívá pouze její špička. Po správném zavedení držáku do mozkové tkáně se vstříkne vzduch a pořídí se další snímky. Poté, co se lékařský tým ujistí, že je na správné cestě, je hrot elektrody posunut do roviny cingula, kde je zahřát na 75-90 C. Jakmile je vytvořena první léze, slouží jako centrum, kolem kterého je vytvořeno několik dalších lézí. Pro potvrzení, zda jsou léze vytvořeny na správném místě, se po operaci pořídí snímky a analyzují se .
Díky nedávnému technologickému pokroku je však oboustranná cingulotomie přesnější operací. V současné době může například neurochirurgický tým, který má zákrok provést, pomocí magnetické rezonance určit polohu přední a zadní komisury. Tento přístup umožňuje neurochirurgům získat řadu koronálních snímků, které pak slouží k výpočtu stereotaktických souřadnic místa v přední cingulární kůře, kde je třeba vytvořit léze. MRI navíc umožňuje přesněji rozlišit buněčné složení, a tak snadno identifikovat šedou hmotu v dané oblasti. To lze pak dále potvrdit pomocí mikroelektrodových záznamů .
Pacienti se z této operace obvykle zotavují po dobu 4 dnů. Existují však případy, kdy byli pacienti propuštěni z nemocnice již po 48 hodinách po operaci. Mírné kratší pooperační komplikace, které se nejčastěji týkají oboustranné cingulotomie, jsou typické pro zákroky na hlavě a zahrnují mimo jiné nevolnost, zvracení a bolesti hlavy. V některých případech se však u pacientů objevují záchvaty, které se někdy objevují až dva měsíce po chirurgickém zákroku. Diskutuje se o tom, zda je to relevantní a zda to lze přičítat cingulotomii, protože takové záchvaty byly pozorovány u pacientů, kteří již měli tento stav v anamnéze .
Nedávná studie provedená v Massachusettské všeobecné nemocnici analyzovala výsledky oboustranné cingulotomie u 44 pacientů při léčbě OCD v období 1965-1986. Pacienti byli dlouhodobě sledováni a hodnoceni na základě několika kritérií: 1) kolik z nich bylo respondéry po období 6 měsíců, 2) kolik cingulotomií pacient podstoupil před zkoumáním účinnosti zákroku, 3) zda pacient vykazoval nějaké významné změny po posledním zákroku a 4) jaké byly vedlejší účinky spojené se zákrokem .
Sledování pacientů přineslo rozporuplné výsledky, které naznačují, že oboustranná cingulotomie není v současné době optimální léčbou OCD . Ze 44 pacientů bylo možné pouze 32 % klasifikovat jako respondéry, u nichž došlo k výraznému zlepšení ve srovnání s ostatními subjekty. Dalších 14 % vykazovalo určité známky zlepšení. Vícenásobná cingulotomie vedla k nárůstu respondérů o 6 % a k částečným respondérům o 11 %. Nežádoucí účinky spojené se zákrokem však byly četné. Mezi stížnosti, které pacienti po zákroku měli, patřily deficity paměti a apatie, i když ty byly pozorovány jen zřídka. Kromě toho si někteří z vyšetřovaných stěžovali na některou z forem poruch močení, od retence moči až po inkontinenci. Pozorován byl také hydrocefalus (2 %) a záchvaty (2 %) .
Další klinická studie zkoumala účinek bilaterální cingulotomie při léčbě refrakterní chronické bolesti . V tomto případě bylo sledováno 23 pacientů, u kterých bylo provedeno celkem 28 cingulotomií. Cílem analýz bylo pomocí dotazníku zjistit, do jaké míry byla bolest u jednotlivých osob po zákroku ovlivněna. Kromě toho se zkoušející snažili zhodnotit sociální a rodinné vztahy účastníků studie. Na základě získaných údajů vykázala cingulatomie při léčbě chronické bolesti slibné výsledky. Zlepšení úrovně pociťované bolesti uvedlo 72 % pacientů a 50 % uvedlo, že po cingulotomii již nepotřebují léky proti bolesti. Více než polovina pacientů také uvedla, že chirurgický zákrok byl přínosný a přispěl ke zlepšení jejich sociálních aspektů .
Budoucí výzkum a aplikace
Oboustranná cingulotomie je metoda, kterou lze s opatrností použít u pacientů s duševními poruchami, kteří nejsou citliví na jinou formu léčby. Další výzkumy, jejichž cílem je jasněji identifikovat emoce spojené se specifickými anatomickými rysy limbického systému, by však měly poskytnout lepší představu o tom, jak lze maximalizovat účinek cingulotomie. Kromě toho je nutné stanovit jasná vodítka pro případy, ve kterých by měl být tento postup aplikován. To v současné době provádí Massachusettská všeobecná nemocnice, ale tento postup by měl být standardizován.