Cell:无需开颅就能刺激大脑深部!“升级版”TMS有望治疗帕金森等多种神经疾病

医疗健康 来源:生物探索
2017
06/05
09:37
生物探索 医疗健康

去年年底,麻省理工学院(MIT)的神经科学家蔡立慧(Li-Huei Tsai)领导的研究小组在Nature上发表的一项研究引起广泛关注,他们利用特定频率闪烁的LED灯,大大减少了阿尔茨海默病模型小鼠大脑中的β-淀粉样蛋白斑,这种无创、容易开展的方法为阿尔茨海默病的治疗开辟了一个新方向。近日,该研究小组与MIT的同事和贝斯以色列女执事医疗中心(BIDMC)的研究人员合作,在Cell上又发表了一项可能用于治疗帕金森病等神经疾病的无创治疗方法,不过,这一次他们不是用“光”,而是用“电”。

深部脑刺激(Deep brain stimulation,DBS)是一种在脑内特定靶点植入电极进行电刺激,从而达到治疗目的一种新方法。比如,对下丘脑核的刺激,可以用来治疗帕金森病。但是,这种方法需要打开颅骨并植入电极,这可能引起一些并发症,对患者而言是一项存在风险的复杂手术。

深部脑刺激需在大脑内植入电极

有没有什么方法能够非侵入式地进行深部脑刺激呢?

MIT和BIDMC的研究人员合作,提出了一种新方法——通过放在头皮上的电极就能刺激大脑深处的区域。这种方法可以降低深部脑刺激的风险和成本,更易于患者使用。此外,除了帕金森病,医生也用深部脑刺激治疗一些强迫症,癫痫和抑郁症等脑部疾病。研究人员表示,新的无创方法可以使深部脑刺激更适用于治疗其他疾病。

深部脑刺激用于治疗帕金森病时,电极通常放置在大脑深部的下丘脑核内,这是一个位于丘脑下方的晶状体结构。对许多帕金森病患者而言,在该脑区传递电脉冲可以改善症状,但植入电极的手术会带来脑出血和感染等风险。

一些研究人员试图使用经颅磁刺激(TMS,该技术被FDA批准用于治疗抑郁症)等技术无创刺激大脑。由于TMS是非侵入性的,它也被用于正常的人类受试者以研究认知、情感、感觉和运动的基础科学。然而,使用TMS刺激深部脑结构也可能导致表面区域被强烈刺激,多个大脑网络的被调整。

两种频率略有差异的高频电流在大脑深部相互抵消,产生一段低频电流   图片来源:Cell

高频电流在大脑深部相互作用驱动神经元

研究人员利用一种名为temporal interference的现象,通过放置在头皮上的电极,向大脑深处传递电刺激。这种方法让置于脑外的电极产生两个高频电流。这些电流频率太高以至于无法驱动神经元。但是,这些电流能够相互干扰,当它们在脑部深处相交时,就能在神经元内部产生一小段低频电流。这种低频电流可以驱动神经元的电活动,而高频电流没有影响经过的周围组织。

通过调整这些电流的频率并改变电极的数量和位置,研究人员可以控制接收低频刺激的脑组织的大小和位置。他们可以瞄准大脑深处的位置,而不影响任何周围的脑结构。他们也可以通过改变电流来引导刺激的位置而无需移动电极。通过这种方式刺激大脑深部的靶点,既能够用于治疗,又能帮助基础科学研究。

本研究的通讯作者,MIT媒体实验室和McGovern脑研究所的成员 Edward S. Boyden说:“你可以绕过上层神经元直达深层靶点,不过目前空间分辨率还比不上深部脑刺激。”

刺激大脑深部激发动物行为

MIT皮考尔学习与记忆研究所所长蔡立慧以及她实验室的研究人员在小鼠中测试了这种技术,发现他们能够刺激大脑深处的小区域,包括海马。他们也能够转移刺激部位,激活运动皮层的不同区域,并诱发小鼠运动其四肢,耳朵或胡须。

“我们可以非常精确地瞄准一个大脑区域,不仅仅是引发神经元激活,而且是行为反应,” 蔡立慧表示,“我认为这是非常令人兴奋的,因为帕金森病和其他运动障碍似乎源自一个非常特定的大脑区域,如果你能够瞄准靶点,就有可能扭转它。”

在海马实验中,这种刺激方法能够成功绕开位于颅骨表面的电极和脑内的靶点之间的皮层区域。并且,大脑的其他部位也没有受到任何有害影响。

去年,蔡立慧的研究小组使用LED光诱导特定频率的脑电波从而大大减少小鼠脑中β淀粉样斑块。她现在计划探索这种类型的电刺激是否也能够产生一种类似的有益脑电波。

参考资料:

A noninvasive method for deep brain stimulation—Electrodes placed on the scalp could help patients with brain disease

Noninvasive Deep Brain Stimulation via Temporally Interfering Electric Fields

来源:生物探索

为你推荐

“和合共生,健康共护”四价HPV疫苗男性适应证上市暨“HPV男女共防计划”启动新闻发布会成功举办,共筑HPV预防新生态资讯

“和合共生,健康共护”四价HPV疫苗男性适应证上市暨“HPV男女共防计划”启动新闻发布会成功举办,共筑HPV预防新生态

今日(1月18日),默沙东(默沙东是美国新泽西州罗威市默克公司的公司商号)举办的“和合共生,健康共护”四价HPV(人乳头瘤病毒)疫苗男性适应证上市暨“HPV男女共防计划”启动...

2025-01-18 18:31

四同药品价格治理已基本实现,正建设全国挂网药品价格一览表资讯

四同药品价格治理已基本实现,正建设全国挂网药品价格一览表

目前,我们正在建设全国挂网药品价格一览表,全量汇总展示各地挂网价格信息并对首涨、高涨幅等异常价格行为予以标识,敦促各地持续纠正不合理的挂网高价。

2025-01-18 12:15

关于丙类药品目录,国家医保局最新的思考与规划,2025年发布第一版资讯

关于丙类药品目录,国家医保局最新的思考与规划,2025年发布第一版

丙类目录与每年的基本医保药品目录调整同步开展,计划于今年年内发布第一版。

2025-01-18 11:34

2025年全国80%左右医保统筹地区基本实现即时结算,2026年底全部实现即时结算资讯

2025年全国80%左右医保统筹地区基本实现即时结算,2026年底全部实现即时结算

1月16日,国家医疗保障局办公室正式对外发布《关于推进基本医保基金即时结算改革的通知》。根据通知,以全国统一的医保信息平台为支撑,2025年全国80%左右统筹地区基本实现即时...

2025-01-18 11:20

2024年底,60岁及以上人口3.1亿,占全国人口的22.0%资讯

2024年底,60岁及以上人口3.1亿,占全国人口的22.0%

年末全国人口(包括31个省、自治区、直辖市和现役军人的人口,不包括居住在31个省、自治区、直辖市的港澳台居民和外籍人员)140828万人,比上年末减少139万人。全年出生人口954...

2025-01-17 14:56

赛诺菲荣膺“杰出雇主2025”桂冠,连续五年傲立榜首资讯

赛诺菲荣膺“杰出雇主2025”桂冠,连续五年傲立榜首

作为10多年来首个且唯一连续五年荣获此殊荣的企业,赛诺菲再次彰显了其在企业文化、人才战略、多元发展及员工培养等方面的卓越成就。

2025-01-17 11:02

又一款国产三代EGFR-TKI抑制剂获批上市资讯

又一款国产三代EGFR-TKI抑制剂获批上市

昨日(1月16日),据国家药监局官网显示,奥赛康药业的1类创新药利厄替尼片(limertinib ASK120067,商品名:奥壹新)获批上市,用于治疗既往接受表皮生长因子受体酪氨酸激酶抑制...

2025-01-17 10:31

增辉生命,默沙东中国再度荣膺“中国杰出雇主”资讯

增辉生命,默沙东中国再度荣膺“中国杰出雇主”

1月16日,由全球权威的杰出雇主调研机构(Top Employers Institute)颁布的“杰出雇主2025”榜单正式揭晓

2025-01-16 22:48

CDE:放射性治疗药物申报上市临床风险管理计划技术指导原则资讯

CDE:放射性治疗药物申报上市临床风险管理计划技术指导原则

本指导原则将针对上市后临床风险管理计划、说明书中安全性相关内容、 患者指导手册的撰写提供具体指导意见。

2025-01-16 20:41

全球首款狂犬病双抗药物国内申报上市资讯

全球首款狂犬病双抗药物国内申报上市

日前,据国家药监局药审中心网站显示,智翔金泰的1类新药斯乐韦米单抗在国内申报上市。

2025-01-15 17:02

国家市场监督管理总局发布《医药企业防范商业贿赂风险合规指引》资讯

国家市场监督管理总局发布《医药企业防范商业贿赂风险合规指引》

本指引所称的商业贿赂, 是指采用财物或者其他手段贿赂交易相对方的工作人员、 受交易相对方委托办理相关事务的单位或者个人、 利用职权或者影响力影响交易的单位或者个人,...

2025-01-14 23:38

阿斯利康与宜联生物达成临床研究合作,共同探索联合治疗创新方案资讯

阿斯利康与宜联生物达成临床研究合作,共同探索联合治疗创新方案

双方将共同启动一项多中心、开放性、I Ib期研究,旨在评估两款药物联合治疗在实体肿瘤患者中的安全性、有效性和药代动力学。

2025-01-14 18:36

医疗科技国际化之路:新加坡如何提供全链条支持?资讯

医疗科技国际化之路:新加坡如何提供全链条支持?

随着中国医疗科技领域的快速发展,越来越多的企业具备了国际化发展的能力,正在“走出去”开辟新的市场。

2025-01-14 15:56

NVIDIA与多家行业顶尖机构达成深度合作,共促医疗健康产业蓬勃发展资讯

NVIDIA与多家行业顶尖机构达成深度合作,共促医疗健康产业蓬勃发展

在日前举办的摩根大通医疗健康大会上,NVIDIA 宣布与多家行业领先机构达成合作,这类新的合作旨在通过加速药物发现、提升基因组研究,以及利用代理式和生成式 AI 开创先进医...

2025-01-14 13:26

老牌上市药企终止PD-1项目,计提资产减值准备1.75亿元资讯

老牌上市药企终止PD-1项目,计提资产减值准备1.75亿元

近日,丽珠医药集团发布公告称,对公司及下属子公司截至2024年12月31日合并报表范围内存在减值迹象的资产进行了减值测试,并对其中存在减值迹象的资产相应计提了减值准备。

2025-01-14 10:13

尊享e生2025升级:首次全场景放开外购药械,医院药品覆盖数量再增资讯

尊享e生2025升级:首次全场景放开外购药械,医院药品覆盖数量再增

1月13日,众安保险举办“与10光,共生长”尊享e生十周年产品升级发布会,正式发布尊享e生2025版,并推出众安健康险未来将主打的两大产品系列——面向健康人群的“尊享系列”,以...

2025-01-13 20:17

PLA材料的医美应用:安全与效果的双重考验资讯

PLA材料的医美应用:安全与效果的双重考验

聚乳酸PLA,作为医美行业面部填充剂历经了3个时代大约20多年的发展,大体可分为1 0、2 0、3 0三个不同的时代;即1 0-结晶片状;2 0-普遍表面粗糙的多孔微球或实心微球;3 ...

2025-01-13 19:53

国家医保局:开展2025年定点医药机构违法违规使用医保基金自查自纠工作,肿瘤类、重症医学类、麻醉类、零售药店典型问题清单资讯

国家医保局:开展2025年定点医药机构违法违规使用医保基金自查自纠工作,肿瘤类、重症医学类、麻醉类、零售药店典型问题清单

2025年3月底前,各级医保部门根据本地化问题清单,对辖区内所有定点医疗机构和定点零售药店2023-2024年医保基金使用情况开展自查自纠。2025年4月起,国家医保局将对全国定点医药...

2025-01-13 17:32

全球首个超长效PCSK9单抗获批上市资讯

全球首个超长效PCSK9单抗获批上市

瑞卡西单抗注射间隔可长达8周,突破了目前国内外已获批的PCSK9单抗需要每2周、4周或6周的注射频次。

2025-01-13 13:17

好大夫正式牵手蚂蚁集团,共同推进“AI+医疗”创新资讯

好大夫正式牵手蚂蚁集团,共同推进“AI+医疗”创新

蚂蚁集团收购好大夫在线尘埃落定。1月11日,在2025年好大夫峰会上,双方在收购完成后首度携手亮相。好大夫在线创始人王航现场表示,共同的使命和愿景让双方走到了一起,后续好大...

2025-01-11 18:05