經顱磁刺激(TMS)有望治療帕金森等多種神經疾病
去年年底，麻省理工學院(MIT)的神經科學家蔡立慧領導的研究小組在Nature上發表的一項研究引起廣泛關注，他們利用特定頻率閃爍的LED燈，大大減少了阿爾茨海默病模型小鼠大腦中的β-淀粉樣蛋白斑，這種無創、容易開展的方法為阿爾茨海默病的治療開辟了一個新方向。近日，該研究小組與MIT的同事和貝斯以色列女執事醫療中心(BIDMC)的研究人員合作，在Cell上又發表了一項可能用于治療帕金森病等神經疾病的無創治療方法，不過，這一次他們不是用“光”，而是用“電”。
深部腦刺激是一種在腦內特定靶點植入電極進行電刺激，從而達到治療目的一種新方法。比如，對下丘腦核的刺激，可以用來治療帕金森病。但是，這種方法需要打開顱骨并植入電極，這可能引起一些并發癥，對患者而言是一項存在風險的復雜手術。
高頻電流在大腦深部相互作用驅動神經元
研究人員利用一種名為temporalinterference的現象，通過放置在頭皮上的電極，向大腦深處傳遞電刺激。這種方法讓置于腦外的電極產生兩個高頻電流。這些電流頻率太高以至于無法驅動神經元。但是，這些電流能夠相互干擾，當它們在腦部深處相交時，就能在神經元內部產生一小段低頻電流。這種低頻電流可以驅動神經元的電活動，而高頻電流沒有影響經過的周圍組織。
通過調整這些電流的頻率并改變電極的數量和位置，研究人員可以控制接收低頻刺激的腦組織的大小和位置。他們可以瞄準大腦深處的位置，而不影響任何周圍的腦結構。他們也可以通過改變電流來引導刺激的位置而無需移動電極。通過這種方式刺激大腦深部的靶點，既能夠用于治療，又能幫助基礎科學研究。
本研究的通訊作者，MIT媒體實驗室和McGovern腦研究所的成員EdwardS.Boyden說：“你可以繞過上層神經元直達深層靶點，不過目前空間分辨率還比不上深部腦刺激。”
有沒有什么方法能夠非侵入式地進行深部腦刺激呢?
MIT和BIDMC的研究人員合作，提出了一種新方法——通過放在頭皮上的電極就能刺激大腦深處的區域。這種方法可以降低深部腦刺激的風險和成本，更易于患者使用。此外，除了帕金森病，醫生也用深部腦刺激治療一些強迫癥，癲癇和抑郁癥等腦部疾病。研究人員表示，新的無創方法可以使深部腦刺激更適用于治療其他疾病。
深部腦刺激用于治療帕金森病時，電極通常放置在大腦深部的下丘腦核內，這是一個位于丘腦下方的晶狀體結構。對許多帕金森病患者而言，在該腦區傳遞電脈沖可以改善癥狀，但植入電極的手術會帶來腦出血和感染等風險。
一些研究人員試圖使用經顱磁刺激(TMS，該技術被FDA批準用于治療抑郁癥)等技術無創刺激大腦。由于TMS是非侵入性的，它也被用于正常的人類受試者以研究認知、情感、感覺和運動的基礎科學。
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