一種新形式的深部腦刺激為失智癥的替代治療選擇帶來了希望，而且無需手術(shù)。

倫敦帝國理工學(xué)院

10月19日消息

倫敦帝國理工學(xué)院（Imperial College London）的科學(xué)家正領(lǐng)導(dǎo)著刺激大腦的新方法的開發(fā)和測試，這可能為阿爾茨海默病等腦部疾病及其相關(guān)的記憶喪失提供另一種治療方法。

這種非侵入性的方法被稱為時域相干（Temporal interference，TI），通過放置在患者頭皮和頭部的電極向大腦傳遞電場。

時域相干刺激是通過兩個高頻電場相互作用，產(chǎn)生低頻包絡(luò)調(diào)節(jié)神經(jīng)活動的一種非侵入式腦深部電刺激的新方法

通過瞄準(zhǔn)重疊的電場，研究人員能夠刺激大腦深處一個叫做海馬體的區(qū)域，而不影響周圍的區(qū)域，這一過程直到現(xiàn)在都需要通過手術(shù)將電極植入大腦。

帝國理工大學(xué)的英國失智癥研究所（UK DRI）和薩里大學(xué)（University of Surrey）的一個團(tuán)隊首次在 20 名健康志愿者身上成功地試驗了這種方法。

他們的初步發(fā)現(xiàn)發(fā)表在《自然-神經(jīng)科學(xué)》（Nature Neuroscience）雜志上，表明當(dāng)健康的成年人在接受 TI 刺激時執(zhí)行一項記憶任務(wù)，有助于改善記憶功能。

研究于2023年10月19日發(fā)表在《Nature Neuroscience》（最新影響因子：25.0）雜志上

該團(tuán)隊現(xiàn)在正在對早期阿爾茨海默病患者進(jìn)行臨床試驗，他們希望 TI 可以用來改善記憶喪失的癥狀。

領(lǐng)導(dǎo)這項工作的倫敦帝國理工學(xué)院腦科學(xué)系的 Nir Grossman 博士說：“到目前為止，如果我們想用電刺激大腦深處的結(jié)構(gòu)，我們需要通過手術(shù)植入電極，這當(dāng)然會給患者帶來風(fēng)險，并可能導(dǎo)致并發(fā)癥。”

“通過我們的新技術(shù)，我們首次表明，不需要手術(shù)就可以遠(yuǎn)程刺激人類大腦深處的特定區(qū)域。這為治療阿爾茨海默病等影響大腦深部結(jié)構(gòu)的腦部疾病開辟了一條全新的途徑。”

2017 年，倫敦帝國理工學(xué)院的團(tuán)隊首次描述了 TI，并在小鼠身上顯示出原理。

這項最新的研究首次表明 TI 能夠有效地刺激人類大腦深處的區(qū)域。根據(jù)研究人員的說法，這可能具有廣泛的應(yīng)用，并將使科學(xué)家能夠刺激不同的大腦深部區(qū)域，以發(fā)現(xiàn)更多關(guān)于它們的功能作用，加速發(fā)現(xiàn)新的治療靶點(diǎn)。

時域相干刺激是非侵入性的，通過放置在參與者頭上的電極提供電刺激

在這項研究中，研究人員首先使用死后的大腦測量來驗證電場可以遠(yuǎn)程聚焦在海馬體上，海馬體是大腦深處的一個彎曲結(jié)構(gòu)，在記憶和學(xué)習(xí)中起著關(guān)鍵作用。

然后，研究小組將 TI 刺激應(yīng)用于健康志愿者，讓他們記住一對對面孔和名字，這一過程嚴(yán)重依賴于海馬體。利用功能性磁共振成像（fMRI），研究人員表明 TI 選擇性地影響記憶任務(wù)誘發(fā)的海馬活動。

最后，研究人員在 30 分鐘內(nèi)重復(fù)了這一過程。這表明，任務(wù)期間的 TI 刺激可以提高記憶的準(zhǔn)確性。

這項研究的第一作者、薩里大學(xué)的名譽(yù)研究員 Ines Violante 博士說：“使用非侵入性方法選擇性地靶向大腦深部區(qū)域的能力非常令人興奮，因為它提供了一個研究人類大腦如何運(yùn)作的工具，并為臨床應(yīng)用開辟了可能性。”

“非侵入性成像和腦刺激的結(jié)合將幫助我們解開支持我們認(rèn)知功能的過程，如記憶和學(xué)習(xí)。了解這些過程以及如何改變這些過程對于制定更好的個體化策略來治療或延緩疾病的發(fā)生至關(guān)重要。”

Grossman 博士補(bǔ)充說：“我們希望這項工作將通過大幅降低成本和風(fēng)險來幫助擴(kuò)大深部腦刺激療法的可用性。”

“我們現(xiàn)在正在測試，在幾天的時間里重復(fù)使用這種刺激是否可以使阿爾茨海默病早期階段的人受益。我們希望這將恢復(fù)受影響區(qū)域的正常大腦活動，從而改善記憶障礙的癥狀。”

這項研究與研究人員在瑞士洛桑聯(lián)邦理工學(xué)院（Swiss federal Institute of Technology in Lausanne，EPFL）上領(lǐng)導(dǎo)的第二篇論文[2]同時發(fā)表，該論文獨(dú)立地驗證了這項技術(shù)。

研究于2023年10月19日發(fā)表在《Nature Neuroscience》（最新影響因子：25.0）雜志上

在同樣發(fā)表在《自然-神經(jīng)科學(xué)》（Nature Neuroscience）雜志上的 EPFL 研究中，研究人員使用 TI 技術(shù)局部刺激了一個叫做紋狀體的不同大腦深部區(qū)域，并改善了健康志愿者的運(yùn)動記憶功能。

創(chuàng)立于1966年的英國薩里大學(xué)

創(chuàng)立于1907年的倫敦帝國理工學(xué)院

參考文獻(xiàn)

Source：Imperial College London

Surgery-free brain stimulation could provide new treatment for dementia

References：

[1]. Violante, I.R., Alania, K., Cassarà, A.M. et al. Non-invasive temporal interference electrical stimulation of the human hippocampus. Nat Neurosci (2023). https://doi.org/10.1038/s41593-023-01456-8

[2]. Wessel, M.J., Beanato, E., Popa, T. et al. Noninvasive theta-burst stimulation of the human striatum enhances striatal activity and motor skill learning. Nat Neurosci (2023). https://doi.org/10.1038/s41593-023-01457-7

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       原文標(biāo)題 : 無需手術(shù)的腦刺激可能為失智癥提供新的治療方法