Cell：“升级版”TMS有望病人帕金森等多种神经疾病

去年下半年，麻省理工学院（MIT）的中枢神经系统科学家蔡立慧（Li-Huei Tsai）领袖的科学研究团队在Nature上刊登的一项科学研究造成了广泛关心，他们利用特定频谱闪烁的LED灯笼，并不大了阿尔茨海默病模型活体突触中的的β-淀粉样细胞内疣，这种无创、容易组织起来的工具为阿尔茨海默病的外科动手术开辟了一个新方向。亦同，该科学研究团队与MIT的威尔森和贝斯伊拉克女执事医疗中的心（BIDMC）的科学研究其他部门合作，在Cell上又刊登了一项不太可能可用外科动手术帕金森病等中枢神经系统传染病的无创外科动手术工具，不过，这一次他们不是用“瞳”，而是用“浆”。粘液神经冲动（Deep brain stimulation，DBS）是一种在神经内特定各种因素植入灯笼丝展开浆冲动，从而超出外科动手术旨在一种新工具。比如，对下丘神经核的冲动，可以用来外科动手术帕金森病。但是，这种工具需要打开骨头并植入灯笼丝，这不太可能造成了一些并发症，对病患而言是一项普遍存在高风险的复杂动手术。粘液神经冲动需在突触内植入灯笼丝有没什么工具能够非侵入式地展开粘液神经冲动呢？MIT和BIDMC的科学研究其他部门合作，提出了一种新工具——通过放在头皮上的灯笼丝就能冲动突触最深处的范围内。这种工具可以降低粘液神经冲动的高风险和成本，更易于病患用到。此外，除了帕金森病，医生也用粘液神经冲动外科动手术一些强迫症，癫痫和抑郁症等神经部传染病。科学研究其他部门透露，新的无创工具可以使粘液神经冲动更适可用外科动手术其他传染病。粘液神经冲动可用外科动手术帕金森病时，灯笼丝通常放置在突触粘液的下丘神经核内，这是一个座落在丘神经右侧的角膜结构上。对许多帕金森病病患而言，在该神经传输浆脉冲可以有所改善呕吐，但植入灯笼丝的动手术会带来神经出血和感染等高风险。一些科学研究其他部门试图用到经颅磁冲动（TMS，该浆子技术被FDA批准可用外科动手术抑郁症）等浆子技术无创冲动突触。由于TMS有无医学影像的，它也被可用正常的人类患者以科学研究认知、内心最深处、感觉和革新运动的基础学科。然而，用到TMS冲动粘液神经结构上也不太可能造成颗粒范围内被极端冲动，多个突触网络服务的被调整。两种频谱并不大差异的高频浆位在突触粘液相互平衡，造成一段低频浆位 图片来源：Cell1、高频浆位在突触粘液相互作用动力中枢神经系统元科学研究其他部门利用一种叫做temporal interference的自然现象，通过放置在头皮上的灯笼丝，向突触最深处传输浆冲动。这种工具让置于神经外的灯笼丝造成两个高频浆位。这些浆位频谱太高以至于无法动力中枢神经系统元。但是，这些浆位能够相互干扰，当它们在神经部最深处相交时，就能在中枢神经系统元内部造成一小段低频浆位。这种低频浆位可以动力中枢神经系统元的浆活动，而高频浆位没影响经过的附近组织。通过调整这些浆位的频谱并扭转灯笼丝的存量和前面，科学研究其他部门可以控制接收低频冲动的神经组织的大小和前面。他们可以锁定突触最深处的前面，而不影响任何附近的神经结构上。他们也可以通过扭转浆位来引导冲动的前面而须要移动灯笼丝。通过这种方式冲动突触粘液的各种因素，既能够可用外科动手术，又能帮助基础学科科学研究。本科学研究的通信作者，MIT媒体实验室和McGovern神经科学研究所的成员 Edward S. Boyden说：“你可以横越顶层中枢神经系统元过境深层各种因素，不过目前室内空间分辨率还比不上粘液神经冲动。”2、冲动突触粘液激发动物举动MIT皮考尔学习与记忆科学研究所所长蔡立慧以及她实验室的科学研究其他部门在活体中的测试了这种浆子技术，发现他们能够冲动突触最深处的小范围内，包括白海豚。他们也能够转移冲动各部位，启动时革新运动皮层的不同范围内，并诱发活体革新运动其四肢，舌头或胡须。“我们可以极其精确地锁定一个突触范围内，不仅仅是引发中枢神经系统元启动时，而且是举动反应，” 蔡立慧透露，“我显然这是极其令人兴奋的，因为帕金森病和其他革新运动障碍却是源自一个极其特定的突触范围内，如果你能够锁定各种因素，就有不太可能扭转它。”在白海豚实验中的，这种冲动工具能够成功绕开座落在骨头颗粒的灯笼丝和神经内的各种因素之间的皮层范围内。并且，突触的其他各部位也没受到任何有害影响。去年，蔡立慧的科学研究团队用到LED瞳诱导特定频谱的神经浆波从而并不大活体神经中的β淀粉样淡褐色。她现在著手探索这种类型的浆冲动是否也能够造成一种值得注意的有益神经浆波。原始出处：Nir Grossman. et al. Noninvasive Deep Brain Stimulation via Temporally Interfering Electric Fields.Cell