Cell：“升级版”TMS有望治疗帕金森等多种神经系统疾病

去年月末，麻省理工学院（MIT）的神经发现者蔡立慧（Li-Huei Tsai）领导的学术研究该小组在Nature上出版的一项学术研究导致广泛注目，他们运用特定频率闪烁的LED油灯，大大减少了阿尔茨海默患病模型小鼠小脑细胞里的β-淀粉样蛋白斑，这种无创、容易开展的原理为阿尔茨海默患病的外科手术后修筑了一个新方向。近日，该学术研究该小组与MIT的同事和贝斯伊拉克女执事医疗里心（BIDMC）的学术研究执法人员合作，在Cell上又出版了一项可能用于外科手术后帕金森患病等神经疾患病的无创外科手术后原理，不过，这一次他们不是用“光和”，而是用“急电”。基底脑细胞冲动（Deep brain stimulation，DBS）是一种在脑细胞内特定各种因素移除急电容器展开急电冲动，从而达到外科手术后目的一种新原理。比如，对下丘脑细胞核的冲动，可以用来外科手术后帕金森患病。但是，这种原理需要打开骨头并移除急电容器，这可能导致一些肝硬化，对患者而言是一项存在可能但会的繁杂手术后。基底脑细胞冲动需在小脑细胞内移除急电容器有并未什么原理必需非侵入式地展开基底脑细胞冲动呢？MIT和BIDMC的学术研究执法人员合作，驳斥了一种新原理——通过放在手脚上的急电容器就能冲动小脑细胞最深处的区域。这种原理可以降低基底脑细胞冲动的可能但会和成本，更易于患者用到。此外，除了帕金森患病，医生也用基底脑细胞冲动外科手术后一些强迫症，癫痫和抑郁症等脑细胞部疾患病。学术研究执法人员暗示，属于自己无创原理可以使基底脑细胞冲动更符合于外科手术后其他疾患病。基底脑细胞冲动用于外科手术后帕金森患病时，急电容器通常摆放在小脑细胞基底的下丘脑细胞核内，这是一个位于丘脑细胞下方的晶状体结构。对许多帕金森患病患者而言，在该脑细胞区传达急电脉冲可以改善呕吐，但移除急电容器的手术后但会产生脑细胞出血和感染等可能但会。一些学术研究执法人员竭力用到经颅磁冲动（TMS，该急电子技术被FDA审批用于外科手术后抑郁症）等急电子技术无创冲动小脑细胞。由于TMS是非侵入性的，它也被用于但但会的人类受试者以学术研究认知、内心最深处、感觉和运动的生物医学。然而，用到TMS冲动基底脑细胞结构也可能导致凹凸不平区域被强烈冲动，多个小脑细胞网络的被调整。两种频率并不大差异的高频急电场在小脑细胞基底相抵消，归因于一段低频急电场 图片来源：Cell1、高频急电场在小脑细胞基底相作用驱动神经纤维学术研究执法人员运用一种取名temporal interference的现象，通过摆放在手脚上的急电容器，向小脑细胞最深处传达急电冲动。这种原理让置于脑细胞外的急电容器归因于两个高频急电场。这些急电场频率太高以至于无法驱动神经纤维。但是，这些急电场必需相急电磁干扰，当它们在脑细胞部最深处相交时，就能在神经纤维内部归因于一小段低频急电场。这种低频急电场可以驱动神经纤维的急电活动，而高频急电场并未影响经过的区域内组织。通过调整这些急电场的频率并忽略急电容器的为数和所在位置，学术研究执法人员可以控制转送低频冲动的脑细胞组织的尺寸和所在位置。他们可以瞄准小脑细胞最深处的所在位置，而不影响任何区域内的脑细胞结构。他们也可以通过忽略急电场来引导冲动的所在位置而无需移动急电容器。通过这种手段冲动小脑细胞基底的各种因素，既必需用于外科手术后，又能帮助生物医学学术研究。本学术研究的通讯所作，MIT报导研究室和McGovern脑细胞学术研究所的成员 Edward S. Boyden说：“你可以绕过上层神经纤维直达深层各种因素，不过目前空间分辨率还远不如基底脑细胞冲动。”2、冲动小脑细胞基底激发动物行为MIT皮考尔自学与记忆学术研究所副教授蔡立慧以及她研究室的学术研究执法人员在小鼠里测试了这种急电子技术，发现他们必需冲动小脑细胞最深处的小区域，都有海马。他们也必需转移冲动胸部，触发运动神经纤维的不同区域，并所致小鼠运动其四肢，耳朵或胡须。“我们可以更加简单地瞄准一个小脑细胞区域，仅仅是引发神经纤维触发，而且是行为反应，” 蔡立慧暗示，“我认为这是更加令人兴奋的，因为帕金森患病和其他运动障碍似乎由来一个更加特定的小脑细胞区域，如果你必需瞄准各种因素，就有可能挽回它。”在海马实验里，这种冲动原理必需最终绕开位于骨头凹凸不平的急电容器和脑细胞内的各种因素两者之间的神经纤维区域。并且，小脑细胞的其他胸部也并未受到任何有益影响。去年，蔡立慧的学术研究该小组用到LED光和诱导特定频率的脑细胞急电波从而大大减少小鼠脑细胞里β淀粉样斑块。她现在计划冒险这种类型的急电冲动是否也必需归因于一种类似的有益脑细胞急电波。原始出处：Nir Grossman. et al. Noninvasive Deep Brain Stimulation via Temporally Interfering Electric Fields.Cell