新的脑植入可能有助于治疗帕金森病

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  新的脑植入可能有助于治疗帕金森病

  2018年5月30日

  深度脑刺激已被用于治疗帕金森病症状25年,但局限性已导致研究人员寻找改善该技术的方法。这项研究描述了第一个完全植入的DBS系统,该系统使用来自大脑本身的反馈来微调其信号。该研究得到了美国国立卫生研究院通过推进创新技术(BRAIN)倡议和国家神经疾病和中风研究所(NINDS)的脑研究的支持。

  “在这项小规模可行性研究中采用的新方法可能是为医生开发更精致或个性化的方式,以减少帕金森病患者每天面临的问题的重要的第一步,” NINDS项目主任,BRAIN Initiative团队负责人Nick B. Langhals博士说。

  深部脑刺激是一种通过手术将电极(细线)植入大脑来管理帕金森病症状的方法。传统的深部脑刺激可以对称为基底神经节的大脑部分进行持续刺激,以帮助治疗帕金森氏症的症状。然而,这种方法可能导致不希望的副作用,需要由训练有素的临床医生进行重新编程。本研究中描述的新方法是自适应的,因此所传递的刺激实时响应从患者大脑接收的信号。

  “这是第一次将完全植入的装置用于人类帕金森病患者的闭环自适应深部脑刺激,”加州大学旧金山分校神经外科学教授菲利普斯塔尔博士说,他是该项研究的高级作者,发表于“神经工程学报”。

  在一项短期可行性试验中,两名帕金森病患者接受了完全植入的自适应深部脑刺激装置。该装置与传统装置的不同之处在于它可以监测和调节大脑活动。在这项工作中,传感是通过植入初级运动皮层的电极完成的,初级运动皮层是正常运动的关键部分。然后将来自该电极的信号馈入嵌入在该装置中的计算机程序,该计算机程序确定是否刺激大脑。在这项研究中,研究人员教授该程序,以识别与运动障碍相关的大脑活动模式,或作为帕金森病深部脑刺激副作用的不受控制的运动,作为裁缝刺激的指南。当它识别出与运动障碍相关的大脑活动时刺激减少,而当大脑感知表明没有运动障碍以最小化深部脑刺激相关的副作用时,刺激增加。

  相关故事婴儿大脑的新地图可能有助于早期诊断自闭症研究提出致死性脑癌的新治疗策略研究人员报告治疗侵袭性脑肿瘤的进展情况初步短期研究的结果旨在证明使用自适应深部脑刺激克服的可行性和有效性帕金森症运动的障碍表明,这种适应性方法在控制症状方面与传统的深部脑刺激一样有效。医生们看到并且患者注意到在自适应刺激下运动改善与研究人员手动设定的恒定开环刺激没有差异。

   由于自适应深部脑刺激不能持续刺激大脑,因此系统节省了传统刺激期间所用设备电池能量的约40%。评估运动的短时间段不允许比较两种深部脑刺激范例相对于运动障碍的发生率,但是希望变量刺激也将转化为在较长时间段内测试时的不良反应的减少。

  “其他自适应深部脑刺激设计记录来自邻近刺激发生的区域的大脑活动,在基底神经节中,其易受来自刺激电流的干扰”。斯塔尔博士说。 “相反,我们的设备从远离刺激源的运动皮层接收反馈,提供更可靠的信号。”

  许多患有帕金森病的患者将从深部脑刺激中受益,因为过多的刺激会导致运动障碍。因此,找到正确的刺激水平就像试图击中一个不断移动的目标。像这里测试的自适应系统可以提供有效的替代方案,也可以限制传统深部脑刺激的不利影响,但仍有大量的测试要做。

  “这里我们已经证明了自适应深部脑刺激的可行性,”斯塔尔博士说。 “我们现在正计划进行更大规模的长期试验,以确定该系统在控制帕金森病患者症状方面的效果。”

  来源:HTTPS://www.ninds.nih.gov/News-Events/News-and-Press-Releases/Press-Releases/Self-tuning-brain-implant-could-help-treat