“电击”治疗帕金森病，《科学》发表新突破！有效期延长了4倍多
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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。
在顶尖学术期刊《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。
▲ 利用电脉冲对特定类型的神经元进行调控（图片来源：参考资料[3]；Credit：Rachel Keady Keeney）
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。
参考资料：
[1] Teresa Spix et al., (2021) Population-specific neuromodulation prolongs therapeutic benefits of deep brain stimulation. Science. DOI: 10.1126/science.abi7852
[2] Carola Haas (2021) Revisiting brain stimulation in Parkinson’s disease. Retrieved Oct. 8, 2021 from DOI: 10.1126/science.abl9915
[3] Research Shows Promising Results for Parkinson's Disease Treatment. Retrieved Oct. 8, 2021 from https://www.cmu.edu/mcs/news-events/2021/1007_parkinsons_science.html
[4] Researchers Discover Neuronal Targets That Restore Movement in Model of Parkinson’s Disease. Retrieved Oct. 8, 2021 from https://www.cmu.edu/mcs/news-events/2017/0508-Neuronal-Targets-Parkinsons.html
[5] Andres Lozano et al., (2019) Deep brain stimulation: current challenges and future directions. Nat Rev Neurol. doi: 10.1038/s41582-018-0128-2
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