Dvoustranná cingulotomie je forma psychochirurgie, zavedená v roce 1952 jako alternativa k lobotomii. Dnes se používá především jako poslední možnost léčby obsedantně-kompulzivní poruchy a chronické bolesti. Cílem tohoto chirurgického zákroku je přetržení suprakalozálních vláken cingulového svazku, která procházejí předním cingulovým gyrem.
Bilaterální Cingulotomie se zaměřuje na přední cingulární kůru, která je součástí limbického systému. Tento systém je zodpovědný za integraci pocitů a emocí do lidské kůry. Skládá se ze cingule gyrus, parahippocampal gyrus a hippocampal formace .
Studie u pacientů, kteří byli předmětem dvoustranné cingulotomie, které zahrnovaly analýzy fMRI, ukázaly, že přední cingulová kůra má klíčovou roli v kognitivní kontrole a je vysoce pravděpodobné, že se bude podílet na kontrole pozornosti, zatímco dorzální část této oblasti mozku nebyla identifikována jako součást takového procesu, i když je to stále předmětem sporu .Funkce dorzální části cingulové kůry byla spojena s tříděním a zpracováním protichůdných informačních signálů. Kromě toho neurozobrazovací studie také ukázaly, že přední cingulová kůra se podílí na modulaci kortikálních oblastí, které jsou vyššího řádu, jakož i senzorických oblastí zpracování .
Tato zjištění byla rovněž potvrzena stereotaktickou mikroelektrodovou analýzou jednotlivých kortikálních neuronů ve studii, do které bylo zařazeno devět pacientů podstupujících bilaterální cingulotomii . Studie zkoumala vliv provádění úkolů náročných na pozornost na aktivitu 36 neuronů umístěných v přední cingulové kůře. Po analýze výsledků studie byl učiněn závěr, že přední cingulová kůra se skutečně podílí na modifikaci kognitivních úkolů, které vyžadují pozornost, a to na základě skutečnosti, že během simulace těchto úkolů došlo ke změně v bazální palebné rychlosti neuronů v této oblasti .
Neurozobrazování také odhalilo různé podoblasti v samotné přední kůře cingulu na základě jejich funkce. Bylo prokázáno, že kaudální část přední kůry cingulu hraje důležitější funkci v kognitivních činnostech, které zahrnují pozornost, salienci, interferenci a odezvu soutěže . Tyto výsledky v kombinaci s elektrofyziologickým vyšetřením funkce neuronů v přední kůře cingulu poskytly poznatky, které mohou být použity při zlepšení cingulotomie prováděné u pacientů léčených pro OCD. Základem této myšlenky je skutečnost, že variace některých úkolů, emoční Stroop úkoly (ES), které byly zvláště identifikovány jako působící účinky u pacientů s OCD aktivují neurony ve více rostrální části přední kůry cingulu. Tedy teoreticky, pokud je bilaterální cingulotomie prováděna u takového pacienta v rostrální přední kůře cingulu, mělo by být dosaženo lepších výsledků , .
OCD je navíc spojována s malformací bazálních ganglií . Funkce této části lidského mozku byla zmapována tak, aby byla složena z vlákenných drah spojených s četnými paralelními kortiko-striato-thalamokortickými obvody (CSTC), které se podílejí na sonsorimotoru, motorickém, okulometrovém i kognitivních procesech, které se projevují limbickým systémem f . Tato dráha zahrnuje GABAergní inhibiční projekce, které slouží jako jeden z prostředků komunikace mezi různými zapojenými strukturami
, . Byla vyslovena hypotéza, že některé formy OCD jsou výsledkem desinhibice jednoho nebo několika obvodů, které fungují v CSTC . Naznačuje to také nález, který ukázal významný pokles intrakortikální inhibice u pacientů s OCD . Tudíž léze v přední cingulární kůře by mohly přispívat k oslabení účinku desinhibice.
Tuto teorii potvrdila další studie, která hodnotila inhibiční a excitační mechanismy v kortikální inhibiční a excitační mechanismy v OCD . Studie měřila excitabilitu motorické kůry, stejně jako intrakortikální inhibici u pacientů s OCD a kontrolu zdravých jedinců . Výsledky ukázaly významný pokles intrakortikální inhibice, což mělo za následek zpomalení interstimulačních intervalů o 3msec .
Kromě blízkosti a asociace s limbickým systémem a zejména amygdalou, která hraje klíčovou roli v emočním prožitku, sdílí přední cingulární kůra aferentní a eferentní dráhy s řadou thalamických nukleií stejně jako zadní cingulát a část některé parietální, frontální a doplňkové motorické kůry . Všechny tyto skutečnosti podtrhují vysokou pravděpodobnost, že přední cingulární kůra musí být spojena s OCD.
Funkční MRI analýzy přední kůry cingulu vedly také k zavedení bilaterální cingulotomie pro léčbu chronické bolesti. Tato aplikace byla zavedena, protože bylo zjištěno, že přední kůra cingulu souvisí se zpracováním nociceptivních informací. Role přední kůry cingulu je zejména v interpretaci toho, jak podnět ovlivňuje člověka, spíše než v jeho skutečné fyzické intenzitě f , .
Ve většině případů zákrok začíná tím, že lékařský tým odebere řadu rentgenových snímků mozku pacienta pomocí CT skenu. Tento krok zajistí, že přesný cíl, cingulární kůra, je zmapován, aby ho chirurg mohl identifikovat. Poté se vrtačkou vytvoří do lebky pacienta otvory pro rýhování. Léze na cílové tkáni se provedou s pomocí jemných elektrod, které se velmi opatrně pod správným úhlem vloží do mozku pacienta na základě nákresů a ujistí se, že důležité tepny a cévy jsou neporušené. Elektroda se vloží do sondy nebo držáku, z něhož vyčnívá pouze její špička. Po správném vložení držáku do mozkové tkáně se vstříkne vzduch a pořídí se další snímky skenu. Poté, co se lékařský tým ujistí, že jsou na správné cestě, špička elektrody se posune na pláň cingulátu, kde se zahřeje na 75-90 C. Jakmile se vytvoří první léze, slouží jako centrum, kolem kterého se vytvoří několik dalších lézí. Aby se potvrdilo, zda jsou léze vytvořeny na správném místě, snímky jsou pooperační a analyzovány .
Nedávný technologický pokrok však učinil bilaterální cingulotomii přesnější operací. Například v dnešní době může neurochirurgický tým, který musí zákrok provést, použít magnetickou rezonanci k identifikaci umístění předních a zadních komůrek. Tento přístup umožňuje neurochirurgům získat řadu koronálních snímků, které jsou pak použity 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 této oblasti. To pak může být dále potvrzeno pomocí mikroelektrodových záznamů .
Pacienti se z této operace obvykle zotavují po dobu 4 dnů. Vyskytují se však případy subjektů propuštěných z nemocnice již po 48 hodinách od operace. Mírné kratší pooperační komplikace, které nejčastěji souvisejí s bilaterální cingulotomií, jsou typické pro zákroky na hlavě a zahrnují mimo jiné nauzeu, zvracení a bolesti hlavy. V některých případech však pacienti vykazují záchvaty, které se někdy objevují až dva měsíce po chirurgickém zákroku. Diskutuje se o tom, zda je to relevantní a zda to lze přičíst cingulotomii, protože takové záchvaty byly pozorovány u pacientů, kteří již měli tento stav v anamnéze.
Nedávná studie provedená ve Všeobecné nemocnici v Massachusetts analyzovala výsledek oboustranné cingulotomie u 44 pacientů při léčbě OCD v období mezi lety 1965 a 1986. Pacienti byli dlouhodobě sledováni a hodnoceni na základě několika kritérií: 1) kolik z nich odpovídalo po 6 měsících, 2) kolik cingulotomií pacient podstoupil před vyšetřením účinnosti zákroku, 3) vykázal pacient nějakou významnou změnu po posledním zákroku a 4) jaké byly nežádoucí účinky související s zákrokem.
Sledování pacientů přineslo rozporuplné výsledky, které naznačovaly, že bilaterální cingulotomie není k dnešnímu dni optimální léčbou OCD. Ze 44 pacientů bylo možno klasifikovat jako respondéry pouze 32% a vykazovalo významné zlepšení ve srovnání s ostatními subjekty. Dalších 14% vykazovalo určité známky zlepšení. Vícečetné cingultomie vedly k nárůstu respondérů o 6% a částečných respondérů o 11%. Nežádoucí účinky spojené s tímto zákrokem však byly četné. Mezi stížnostmi, které měli pacienti po operaci, byly poruchy paměti a apatie, i když tyto byly pozorovány jen zřídka. Kromě toho si někteří subjekty stěžovali na nějakou formu poruchy močení od retence moči po inkontinenci. Byl také pozorován hydrocefalus (2%) a záchvaty (2%).
Jiná klinická studie zkoumala vliv dvoustranné cingulotomie na léčbu refrakterní chronické bolesti . V tomto případě bylo sledováno 23 pacientů, kteří podstoupili celkem 28 cingulotomií. Analýzy se zaměřily na zjištění, nakolik byla bolest každého jedince po zákroku ovlivněna pomocí dotazníku. Kromě toho se zkoušející pokusili vyhodnotit sociální a rodinné vztahy účastníků studie. Na základě získaných údajů vykázala cingulotomie pro léčbu chronické bolesti slibné výsledky. 72 % uvedlo zlepšení v úrovni zaznamenané bolesti a 50 % uvedlo, že po cingulotomii již nepotřebují léky proti bolesti. Více než polovina pacientů také tvrdila, že chirurgický zákrok byl přínosný a přispěl ke zlepšení jejich sociálních aspektů .
Budoucí výzkum a aplikace
Dvoustranná cingulotomie je metoda, kterou lze s opatrností používat u pacientů s duševními poruchami, kteří nejsou náchylní k žádné jiné formě léčby. Další výzkumy, jejichž cílem je jasněji identifikovat emoce spojené se specifickými anatomickými rysy limbického systému, by však měly poskytnout lepší přehled o tom, jak lze účinek cingulotomie maximalizovat. Kromě toho je nezbytný jasný soubor pokynů pro případy, ve kterých by měl být tento postup použit. V současné době to provádí Massachusettská všeobecná nemocnice, ale tento proces by měl být standardizován.