大腦刺激可以緩解症狀幫助治療阿爾茨海默病
阿爾茨海默病是最常見的癡呆症形式,治療起來很有難度。一種可能的療法是通過類似心臟起搏器的設備進行深層腦刺激。柏林夏里特大學的一個研究小組發現,刺激阿爾茨海默病患者大腦中的一個特定網絡可以減少他們的症狀。這項研究發表在《自然通訊》雜誌上,為該領域的進一步研究帶來了希望。
在阿爾茨海默病患者中,當刺激穹窿(綠色)和終紋床核(藍色)之間的區域時,觀察到最大的積極效果。圖中還顯示了兩個大腦結構–丘腦(粉色)和海馬(黃色),以及刺激電極。
深度腦刺激(DBS)是一種治療技術,在德國已經被授權用於治療神經系統運動障礙,如帕金森病和肌張力障礙,以及強迫症等神經精神疾病。在DBS中,薄薄的電極被植入病人的大腦,向特定區域提供持續、溫和的電脈衝。
電極永久性地留在大腦中,並通過皮膚下的電線與植入胸部的類似起搏器的裝置相連。該設備用於調整電刺激的強度和頻率。
安德烈亚斯-霍恩(Andreas Horn)教授说:”尽管DBS作为帕金森病的既定治疗方法已有20年之久,而且费用由医疗保险机构承担,但它仍然不是一种非常知名的治疗方法,”他是查理特校区神经学和实验神经学系以及美国波士顿哈佛医学院附属布莱根妇女医院和麻省总医院探索基于网络的大脑刺激的实验室负责人。他说:”DBS对帕金森病患者的效果非常好,能显著改善他们的生活质量”。
由於阿爾茨海默氏症也是一種神經退行性疾病,DBS似乎也可能用於治療這種疾病。但只有在知道需要刺激的精確腦區時,才有可能進行安全、有效的治療。
研究人員與包括加拿大多倫多大學在內的多個合作夥伴密切合作開展了當前的研究,其出發點是在加拿大的一項研究中進行的隨機觀察。”在一位正在接受肥胖症治療的患者身上,深層腦刺激引起了閃回–他們的童年和青少年時期的突然記憶,”來自夏里特校區神經學和實驗神經學系的安娜-索菲亞-里奧斯博士說,他是該研究的主要作者。”這使來自加拿大的研究人員懷疑,刺激位於穹窿的這一大腦區域可能也適合於治療阿爾茨海默氏症”。
為了進一步研究這個問題,作為多中心研究的一部分,在七個國際中心工作的研究人員在患有輕度阿爾茨海默病的參與者的穹窿部同一區域植入了電極。”不幸的是,大多數病人的症狀沒有改善。但有少數參與者從治療中獲益良多,”里奧斯博士說。”在本研究中,我們想找到這些差異的根本原因,因此我們比較了每個參與者的電極的確切位置。”
霍恩教授的研究小組擅長分析大腦的高分辨率磁共振圖像,並將這些圖像與計算機模型相結合,精確地確定DBS的最佳位置。
主要的挑戰之一是每個大腦都是不同的–而這對於準確放置電極來說真的很重要。當電極的位置甚至偏離目標幾毫米時,都可能導致病人無法受益。這就是大多數研究參與者所發生的情況。但霍恩教授和他的團隊能夠使用成像數據來確定從該手術中受益的患者的電極的確切位置。
“最佳的刺激部位似乎是兩個纖維束的交叉點–穹窿和終端紋–它們連接著大腦深處的區域。這兩種結構都與記憶功能有關,”霍恩教授說。
在DBS能夠被批准並用於治療阿爾茨海默病之前,還需要進一步的臨床研究。目前的結果是這個過程中的一個重要的下一步。如果匯總的數據使得在阿爾茨海默氏症患者試用DBS的神經外科研究中更精確地放置電極成為可能,那將是非常好的。醫護人員迫切需要一種有效的療法來緩解這種疾病的症狀–而DBS是非常有希望的。
展望未來,霍恩實驗室將進行進一步的研究,以調查和確定大腦中可能對治療癡呆症有用的其他神經網絡。他們的工作將包括檢查大腦的病變區域,並確定DBS和其他神經刺激方法的目標區域。