30

2023

-

03

“电击”治疗帕金森病,有效期延长了4倍多


  帕金森病是一种影响许多老年人的神经退行性疾病。由于大脑控制运动的重要区域内相关神经元死亡,患者会出现越来越严重的震颤、运动迟缓等症状,此外还有其他使人衰弱的并发症。

  在学术期刊《科学》新发表的一项研究中,科学家们报告了一种治疗帕金森病的新方法。临床前动物实验中,新方法展示出了持久的治疗效果。《科学》杂志同期发表了专文评论,强调了这项研究成果相比现有同类疗法“更精确”“更聪明”,推动帕金森病的治疗取得很大进步。

  这种治疗方法被称为深部脑刺激(deep brain stimulation,简称DBS),是过去二十年里临床神经科学最重要的进步之一。简单来说,深部脑刺激是通过神经外科手术,在患者受疾病影响的脑区放置电极,提供一定的电刺激,帮助大脑控制运动。

  现有的深部脑刺激方法虽然可以迅速改善帕金森病症状,但同时有一个很大的局限,就是患者必须持续接受电刺激,一旦关闭刺激器,很快又会出现症状,比如不受控制的震颤。

  而此次的新研究致力于改变这种状况。论文通讯作者、卡耐基梅隆大学(Carnegie Mellon University)的Aryn Gittis教授说:“我们希望找到一种效果持久的干预方法,从而大大减少刺激时间,这样一来,既可以最大限度地减少副作用,还可以延长植入物的电池使用寿命。”

  为此,研究人员首先利用帕金森病模型小鼠,在大脑的基底神经节找到了一些特定的神经细胞。这些神经细胞涉及帕金森病影响的运动神经环路,刺激这些关键的细胞,就可以持续缓解运动障碍的症状。

  在此基础上,研究人员设计了深部电刺激的改良方法,更精准地刺激治疗所需的部位。他们借助机器学习的方法,找出刺激上述神经环路的最优方案。针对基底神经节内特定区域的两类特定神经元,根据它们传递的不同信号,研究人员开发了一种短脉冲的电刺激方案,用短暂“爆发”的电刺激让神经环路中的一组神经元受到抑制,同时让另一组神经元被激活。

  在帕金森病模型小鼠中,采用经过改良的新型深部脑刺激方法,提供治疗效果的持续时间远远超过了传统方法,平均延长了4.5倍。

  匹兹堡大学阿利根尼郡健康网络(Allegheny Health Network,AHN)的Donald Whiting医生是应用深部脑刺激进行临床治疗的专家。他评论说,这种深部脑刺激的新方法有望为实验性治疗打开大门。

  研究人员正在积极地把动物模型上取得的结果转化为临床治疗方法,他们将开始在特发性帕金森病患者中展开一项随机双盲交叉研究,通过12个月的追踪,评估患者的症状发作、不良事件是否得到改善。