卡內(nèi)基梅隆大學(xué)的研究人員找到了一種使深部腦刺激 (DBS) 更精確的方法，從而產(chǎn)生比目前可用的治療效果更持久的治療效果。這項由CMU Gittis 實驗室的Aryn Gittis及其同事領(lǐng)導(dǎo)的工作將顯著推進(jìn)帕金森病的研究。
DBS 允許研究人員和醫(yī)生使用植入大腦的細(xì)電極向控制運動的大腦部分發(fā)送電信號。這是一種行之有效的方法，可以幫助控制體內(nèi)不必要的運動，但患者必須接受持續(xù)的電刺激才能緩解癥狀。如果關(guān)閉刺激器，癥狀會立即恢復(fù)。
梅隆科學(xué)學(xué)院生物科學(xué)副教授兼神經(jīng)科學(xué)研究所教員吉蒂斯表示，新研究可能會改變這種狀況。
“通過找到一種具有持久效果的干預(yù)方法，我們希望大大減少刺激時間，從而最大限度地減少副作用并延長植入物的電池壽命。”
Gittis于 2017 年為這種治療方法奠定了基礎(chǔ)，當(dāng)時她的實驗室確定了大腦運動回路中特定類別的神經(jīng)元，這些神經(jīng)元可用于長期緩解帕金森模型中的運動癥狀。在這項工作中，實驗室使用了光遺傳學(xué)，這是一種利用光來控制轉(zhuǎn)基因神經(jīng)元的技術(shù)。然而，光遺傳學(xué)目前不能用于人類。
從那時起，她一直試圖找到一種更容易轉(zhuǎn)化為帕金森病患者的策略。她的團隊通過使用短脈沖電刺激的新 DBS 方案在小鼠身上取得了成功。
“與其他現(xiàn)有治療方法相比，這是一個巨大的進(jìn)步，”吉蒂斯說。“在其他 DBS 方案中，一旦您關(guān)閉刺激，癥狀就會再次出現(xiàn)。這似乎提供了更持久的好處——至少比傳統(tǒng) DBS 長四倍。”
在新方案中，研究人員針對蒼白球(基底節(jié)中的大腦區(qū)域)中的特定神經(jīng)元亞群進(jìn)行短暫的電刺激。Gittis 說，多年來，研究人員一直在努力尋找以這種特定于細(xì)胞類型的方式傳遞刺激的方法。
“這個概念并不新鮮。我們使用“自下而上”的方法來驅(qū)動細(xì)胞類型特異性。我們研究了這些細(xì)胞的生物學(xué)并確定了驅(qū)動它們的輸入。我們找到了一個甜蜜點，讓我們能夠利用潛在的生物學(xué)，”她說。
該論文的第一作者 Teresa Spix 表示，雖然有很多強有力的理論，但科學(xué)家們還沒有完全理解 DBS 的工作原理。
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