脑电刺激可能是一种全新的痴呆疗法
记忆丧失导致阿尔茨海默氏症新的研究表明,疾病和其他形式的痴呆可能很快就会通过非手术电刺激大脑来无药物治疗。
一项在健康年轻人中进行的成功试验证实,该技术可以改善记忆力,研究人员现已开始在早期阿尔茨海默氏症患者中进行试验。
这种称为“时间干扰”的无痛、非侵入性治疗使用多个频率的电场来刺激神经元海马体,一个参与记忆形成、存储和回忆的大脑深部区域。
“通过我们的新技术,我们首次表明,无需手术即可远程刺激人脑深处的特定区域。说来自伦敦帝国理工学院的神经科学家Nir Grossman。
“这为治疗阿尔茨海默氏症等影响深部大脑结构的脑部疾病开辟了一条全新的途径。
我们的神经元使用电信号进行交流。其中复杂流程,阿尔茨海默氏症影响海马体中神经元之间的这种交流,嵌入大脑深处颞叶.
深部脑刺激是解决这些电活动失衡的一种方法,并可能治疗阿尔茨海默氏症等大脑疾病。就像大脑的起搏器一样,植入的电极可以监测活动并将小电流带入故障区域。
强迫症和运动障碍像帕金森氏症已经深部脑刺激治疗.但是植入电极的外科手术是有风险的,因此很难研究其在其他大脑疾病中的有用性。
“到目前为止,如果我们想电刺激大脑深处的结构,我们需要通过手术植入电极,”解释格罗斯曼,“这当然会给患者带来风险,并可能导致并发症。
在时间干扰中,高频电场通过附着在头皮外部的电极发送到大脑。
两个电场,一个在2,000 Hz,另一个在2,005 Hz,目标是在颞叶中重叠(干扰),从而产生5 Hz的低频差电流。该电流在与学习和记忆中的神经活动.
低频5赫兹电场在海马体中起作用,使细胞更容易协调创造记忆所需的活动。
“使用非侵入性方法选择性地靶向深部大脑区域的能力非常令人兴奋,因为它提供了一种研究人脑如何运作的工具,并为临床应用开辟了可能性。说第一作者,萨里大学的神经科学家Ines Violante。
在尝试用电场远程瞄准海马体之前,研究人员使用死后大脑实验和计算机建模来确认这是可能的。
接下来,他们对20名没有阿尔茨海默氏症症状的志愿者使用了时间干扰刺激,同时记住了一组面孔和名字,这是一项需要广泛海马体活动的任务。
功能的磁共振成像(功能磁共振成像)表明时间干扰仅改变了由记忆任务激活的海马体部分。
他们在另外21名志愿者身上重复了整整30分钟的过程,很明显,任务期间的时间干扰增强了记忆能力。
试验受试者大多是年轻人,平均年龄在20多岁。然而另一项新研究已经在大脑的不同深层区域验证了该技术,纹 状 体和该试验的参与者包括15名年龄在61-71岁之间的老年人,也没有阿尔茨海默氏症症状。
“我们现在正在测试在几天内反复接受刺激治疗是否可以使阿尔茨海默氏症早期阶段的人受益,”格罗斯曼说.
年龄在50-100岁之间的参与者,有轻度认知障碍,可能处于早期阶段,非遗传性阿尔茨海默病已注册新试用版.
科学家们一直认为,5赫兹的电流可以恢复海马体中患病的神经元。他们希望它能修复阿尔茨海默氏症对该地区线粒体的损害 - 细胞的能量发生器。
“了解这些过程以及如何改变它们对于制定更好的个性化策略来治疗或延缓疾病的发作至关重要,”说维奥兰特。
格罗斯曼增加,“我们希望这项工作将有助于通过大幅降低成本和风险来扩大深部脑刺激疗法的可用性。
该研究已发表在自然神经科学.