帕金森治疗的一些亮点 2017-09-01 04:04:09

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科学家使用光学方法研究深部脑刺激斯坦福大学生物工程系Karl Deisseroth领导的一个研究小组开发了一种系统地表征大脑疾病回路的技术通过精确控制与帕金森病有关的电路的各个组成部分,团队已经确定了一组特定的细胞作为深部脑刺激(DBS)的直接目标,帕金森氏症的治疗方法称为光学遗传学,NSF资助的技术使用最初从细菌中分离的光活化蛋白,结合遗传方法控制特定部位

大脑这项技术是对以前方法的巨大改进,因为它允许研究人员精确刺激神经元并同时测量帕金森样症状动物的治疗效果发表在4月17日的科学杂志上,Deisseroth的团队发现他们可以减少疾病症状通过优先激活与大脑丘脑底核区相连的神经元首先,这些特定细胞的处理方式使其对蓝光的刺激很敏感,然后研究小组在大脑中植入了一根光纤

动物的大脑疾病症状得到改善相比之下,用较慢的闪光治疗实际上使症状更加严重,并且针对其他类型的细胞完全没有效果,表明适当的细胞类型和刺激频率是有效治疗的关键组成部分闪烁蓝色发现靠近大脑外表面的相同神经元部分的光具有类似于大脑内部深层治疗的效果,这提高了研究人员可能开发出比当前选项侵袭性更小的治疗方法的可能性

在1997年,星展银行仍然存在争议,因为它不适用于所有用于治疗帕金森病的患者疾病,抑郁和运动障碍,DBS涉及脑起搏器的手术植入,脑电起搏器将电脉冲发送到大脑过去,研究人员无法理解DBS的有效机制,因为DBS设备发出的电信号干扰了这种能力

观察大脑的活动解释Deisseroth,“大脑是一种电子设备,但它是一种非常复杂的设备

把它想象成一个没有剖面的管弦乐队:所有类型的乐器或细胞混合在一起像DBS这样的治疗是未经过精炼的,因为它们可以刺激所有细胞或器械

光遗传学方法允许我们在适当的时间尺度上控制大脑中特定细胞的刺激,就像在适当的时间指导管弦乐队特定部分的指挥一样“新疗法的制作始终如一一个长期的目标,但现在Deisseroth和他的团队专注于绘制疾病回路和理解文胸在功能方面“我们需要在制定有效的治疗策略之前先了解这些参与者”,他说 - 图1:对病变电路进行阐述:光遗传学有助于识别深部脑刺激的细胞靶点首先,特定细胞的处理方式是它们对蓝光刺激敏感然后将光纤植入大脑丘脑底核(STN)区域用快速闪烁的蓝光处理大脑激活STN和皮质中的神经元(绿色和紫色结构),从而改善疾病症状这种光遗传学结果为受影响的大脑回路提供了重要的科学见解

图片来源:Zina Deretsky,国家科学基金会图片2:对病变电路进行阐述:在光遗传学首次应用于脑疾病时,光活化蛋白和光纤的联合应用帮助帕金森病动物更轻松快速地移动当蓝光闪烁传递到末端时o在大脑表面的神经元(蓝色纤维),研究人员检测到大脑深处细胞的激活(黄色电极)红线(在圆圈内)显示未经处理的动物的路径,蓝线显示动物的路径,通过光纤传递的光处理时相同的时间动物更快速,更容易移动的能力,这是光遗传学处理的结果,为受影响的大脑电路提供了重要的科学见解 图片来源:Viviana Gradinaru,Murtaza Mogri和斯坦福大学Karl Deisseroth - 网上: