Πάνω από ένας αιώνας αφοσίωσης

Τα θύματα του Πρώτου Παγκοσμίου Πολέμου παρείχαν στους νευρολόγους μία απαράμιλλη, ωστόσο ανεπιθύμητη, ερευνητική ευκαιρία. Παρατηρώντας τις σωματικές και ψυχολογικές δυσλειτουργίες που προκλήθηκαν από τραυματισμούς στη διάρκεια του πολέμου, οι νευρολόγοι μπόρεσαν να συσχετίσουν επιμέρους τμήματα του κεντρικού νευρικού συστήματος με συγκεκριμένες ικανότητες. Το 1917, ο Julius Wagner Ritter von Jauregg περιέγραψε την πρώτη ψυχιατρική θεραπευτική λύση όταν ανακάλυψε τη θεραπεία της παραλυτικής άνοιας μέσω του εμβολίου για την ελονοσία.

Το 1920, ο Otto Loewi πραγματοποίησε το πρώτο πείραμα που αποδείκνυε ότι η νευροδιαβίβαση αποτελεί μία χημική διαδικασία. Το 1922, ξεκίνησε η αντιμετώπιση ασθενών με σχιζοφρένεια με τη θεραπεία Somnifen-Dauerschlaf. Στους ασθενείς χορηγούνταν μεγάλες δόσεις Somnifen (ένα βαρβιτουρικό), το οποίο τους έκανε να κοιμούνται όλη την ημέρα για δύο-τρεις εβδομάδες κάθε φορά.

Το 1929, ο Hans Berger παρουσίασε τον πρώτο ανθρώπινο ηλεκτροεγκεφαλογράφο (ΗΕΓ), ένα όργανο μέτρησης και καταγραφής της ηλεκτρικής δραστηριότητας του εγκεφάλου. Η εφεύρεση του Berger χρησιμοποιείται σήμερα ως τυπική διαγνωστική εξέταση στη νευρολογία και την ψυχιατρική και αποτελεί καθιερωμένο εργαλείο στην έρευνα του εγκεφάλου. Το 1933, ο Manfred Sakel ανέφερε τα πρώτα του πειραματικά ευρήματα από την εξέταση της αποτελεσματικότητας του σοκ ινσουλίνης σε ασθενείς με σχιζοφρένεια στο Βερολίνο της Γερμανίας. Σε εξέλιξη βρίσκονταν σωματικές θεραπείες για την ψυχική νόσο, όπως η ηλεκτροσπασμοθεραπεία και η ψυχοχειρουργική.  Οι θεραπείες αυτές βασίζονταν στο βιολογικό μοντέλο της ψυχικής παθολογίας, σύμφωνα με το οποίο η ψυχική νόσος είναι το αποτέλεσμα μίας βιολογικής διαταραχής στον οργανισμό και μπορεί να συγκριθεί με τις σωματικές νόσους.

Στη διάρκεια της δεκαετίας του 1930, μαζί με το συνάδελφό του Herbert Jasper, ο Wilder Penfield εφηύρε τη διαδικασία Montreal με την οποία αντιμετώπιζε ασθενείς με σοβαρή επιληψία, καταστρέφοντας νευρικά κύτταρα στον εγκέφαλο από όπου προέρχονταν οι επιληπτικές κρίσεις. Πριν από την επέμβαση, προκαλούσε διέγερση του εγκεφάλου με ηλεκτρόδια ενώ ο ασθενής διατηρούσε τη συνείδησή του επάνω στο χειρουργικό τραπέζι (μόνο υπό τοπική αναισθησία) και παρακολουθούσε τις αντιδράσεις. Με αυτόν τον τρόπο, μπορούσε να στοχεύσει με μεγαλύτερη ακρίβεια τις υπεύθυνες περιοχές του εγκεφάλου, μειώνοντας τις ανεπιθύμητες ενέργειες της χειρουργικής επέμβασης. Αυτή η διαδικασία εξακολουθεί να χρησιμοποιείται σήμερα με επιτυχία.

Το 1935, ο Egas Moniz, ένας Πορτογάλος νευρολόγος, πραγματοποίησε την πρώτη λοβοτομή στον κόσμο. Στα χρόνια που ακολούθησαν, οι Walter Freeman και James W. Watts πραγματοποίησαν τις πρώτες λοβοτομές στις ΗΠΑ. Η λοβοτομή αποσκοπούσε στο να κατευνάσει τους ανεξέλεγκτα βίαιους ή συναισθηματικούς ασθενείς και – αρχικά – αποδείχθηκε επιτυχής. Ωστόσο, πέραν του ποσοστού θανάτων που έφτανε το εικοσιπέντε τοις εκατό, από τις λοβοτομές προέκυπταν, επίσης, ασθενείς που ήταν ανίκανοι να ελέγξουν τις παρορμήσεις τους, ήταν αφύσικα ήρεμοι και επιφανειακοί και/ή εμφάνιζαν πλήρη απώλεια συναισθήματος. Η χρήση αυτής της πρακτικής μειώθηκε με την εισαγωγή των ψυχοδραστικών φαρμάκων. Το 1949, ο Egas Moniz έλαβε το Βραβείο Νόμπελ για την εργασία του.

Το 1936, οι Ιταλοί γιατροί Ugo Cerletti και Lucio Bini χορήγησαν την πρώτη σπασμοθεραπεία με τη χρήση ηλεκτρισμού σε ένα ασθενή με σχιζοφρένεια με επιτυχή αποτελέσματα. Αυτή η θεραπεία σύντομα διαδόθηκε ευρέως και χρησιμοποιείτο πολύ συχνά στις ΗΠΑ και την Ευρώπη. Παρά τις περιπτώσεις κατάχρησης που παρατηρήθηκαν στο παρελθόν, η θεραπεία αυτή εξακολουθεί να χρησιμοποιείται με επιτυχία και σήμερα, αν και με σημαντικές τροποποιήσεις. Το 1937, οι H. Houston Merritt και Tracy J. Putnam περιέγραψαν τα αξιοσημείωτα αποτελέσματά τους από τη χρήση της φαινυτοΐνης στην αντιμετώπιση της επιληψίας.

Ο Walter Rudolf Hess, ένας Ελβετός φυσιολόγος, κέρδισε το Βραβείο Νόμπελ το 1949 για τη χαρτογράφηση των περιοχών του εγκεφάλου που εμπλέκονται στον έλεγχο των εσωτερικών οργάνων. Ο Hess χρησιμοποίησε τεχνικές διέγερσης του εγκεφάλου που αναπτύχθηκαν στα τέλη της δεκαετίας του 1920, χρησιμοποιώντας ηλεκτρόδια για τη διέγερση του εγκεφάλου σε καλά καθορισμένες ανατομικές περιοχές. Αυτό του επέτρεψε να χαρτογραφήσει περιοχές του εγκεφάλου σε συγκεκριμένες φυσιολογικές ανταποκρίσεις. Διεγείροντας τον υποθάλαμο μπορούσε να προκαλέσει συμπεριφορές που κυμαίνονταν από τον ενθουσιασμό έως την απάθεια, ανάλογα με την διεγειρόμενη περιοχή.

Επίσης το 1949, ο Αυστραλός ψυχίατρος J.F.J Case εισήγαγε το ψυχοτρόπο φάρμακο λίθιο και η εποχή της ψυχοφαρμακολογίας απογειώθηκε. Στη δεκαετία του 1950 εμφανίστηκαν μία σειρά από επιτυχημένα αντιψυχωτικά φάρμακα, τα οποία δεν θεράπευαν την ψύχωση, αλλά μπορούσαν να ελέγξουν τα συμπτώματά της. Το 1952, εμφανίστηκε η χλωροπρομαζίνη (ευρέως γνωστή ως Thorazine), η οποία ανακαλύφθηκε στη Γαλλία και ήταν το πρώτο αντιψυχωτικό φάρμακο.

Η ιμιπραμίνη ήταν το πρώτο τρικυκλικό αντικαταθλιπτικό φάρμακο που αναπτύχθηκε στα τέλη της δεκαετίας του 1950. Το Σεπτέμβριο του 1958, στο πρώτο διεθνές συνέδριο νευροφαρμακολογίας στη Ρώμη της Ιταλίας, ο Δρ. Freyhan, από το Πανεπιστήμιο της Πενσυλβάνια των ΗΠΑ, ήταν ένας από τους πρώτους γιατρούς που μίλησαν για τις επιδράσεις της ιμιπραμίνης σε μία ομάδα 46 ασθενών, οι περισσότεροι από τους οποίους είχαν διάγνωση «καταθλιπτικής ψύχωσης».

Οι ασθενείς είχαν επιλεγεί για αυτή τη μελέτη με βάση συμπτώματα, όπως η απάθεια, η κινητική επιβράδυνση και το αίσθημα απόγνωσης και απελπισίας.

Στην πορεία της δεκαετίας του 1970, η ανάπτυξη νέων απεικονιστικών τεχνολογιών έδωσε ξαφνικά στους γιατρούς και τους ερευνητές τη δυνατότητα για μία πιο κοντινή ματιά στον εγκέφαλο, χωρίς να είναι απαραίτητη η διάνοιξη του κρανίου. Το 1972, ο G. N. Hounsfield του EMI Limited στο Λονδίνο της Αγγλίας, δημιούργησε το πρώτο πρότυπο σάρωσης με υπολογιστική αξονική τομογραφία (computerized axial tomography, CAT). Ο Αμερικανός γιατρός και επιστήμονας Raymond Damadian δημιούργησε την πρώτη συσκευή απεικόνισης μαγνητικού συντονισμού (magnetic resonance imaging, MRI) στον κόσμο, ενώ διερευνούσε τις αναλυτικές ιδιότητες του μαγνητικού συντονισμού.

Το 1974, οι M. E. Phelps, E. J. Hoffman και M. M. Ter Pogossian δημιούργησαν τον πρώτο τομογράφο εκπομπής ποζιτρονίων (positron emission topography, PET), μία συσκευή που παρέχει οπτικές πληροφορίες για τη δραστηριότητα του εγκεφάλου. Οι γιατροί χρησιμοποιούν τις απεικονίσεις PET για να παρακολουθήσουν παραμέτρους όπως η ροή του αίματος και η χρήση του οξυγόνου στον εγκέφαλο.

Στις αρχές της δεκαετίας του 1990, ο Πρόεδρος των ΗΠΑ, George W. Bush, ανακήρυξε τη δεκαετία ως «Δεκαετία του Εγκεφάλου», τονίζοντας την πολιτική εστίαση που είχε αρχίσει να δίνεται στις νόσους που σχετίζονται με τον εγκέφαλο. Το 1993 εντοπίστηκε το γονίδιο που είναι υπεύθυνο για τη νόσο του Huntington. Το 1994, οι Alfred G. Gilman και Martin Rodbell μοιράστηκαν το Βραβείο Νόμπελ για την ανακάλυψη της ομάδας πρωτεϊνών των ανθρώπινων κυττάρων που ονομάζονται συζευγμένοι υποδοχείς G-πρωτεϊνών (G-protein coupled receptors, GPCR) και του ρόλου τους στη μεταβίβαση σημάτων.

Λόγω της σημασίας τους στη φυσιολογία και την παθοφυσιολογία, οι GPCR έμελλε να αποτελέσουν με μεγάλη επιτυχία το στόχο πολλών σύγχρονων φαρμάκων. Το 1995 παρουσιάστηκε η πρώτη επιτυχημένη παρέμβαση σε υπό εξέλιξη αγγειακό εγκεφαλικό επεισόδιο από τον Δρ. John R. Marler και τους συνεργάτες του.

Το 2013, οι Ernst Bamberg και συνεργάτες κέρδισαν το βραβείο «Brain Prize» του ιδρύματος Grete Lundbeck European Brain Research Foundation, για την ανακάλυψη και τη βελτίωση της οπτογενετικής.  

Η επαναστατική αυτή τεχνική επιτρέπει την ενεργοποίηση ή απενεργοποίηση γενετικά καθορισμένων νευρώνων χρησιμοποιώντας φως, προσφέροντας όχι μόνο τη δυνατότητα αποσαφήνισης των χαρακτηριστικών των φυσιολογικών και των παθολογικών νευρικών κυκλωμάτων, αλλά και νέες προσεγγίσεις στη θεραπεία των εγκεφαλικών νόσων.