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可注射柔性網(wǎng)狀腦電極,有望治療帕金森癥

2016-10-22 來(lái)源:健客網(wǎng)社區  標簽: 掌上醫生 喝茶減肥 一天瘦一斤 安全減肥 cps聯(lián)盟 美容護膚
摘要:電子腦接口對于治療神經(jīng)性疾病如帕金森癥等至關(guān)重要。因為神經(jīng)性疾病通常會(huì )引起大腦特定區域的一組神經(jīng)元細胞逐漸凋亡,繼而引發(fā)不可控的戰栗或顫抖。而對病變區域針對性的電刺激,將有助于刺激神經(jīng)元細胞恢復正常形態(tài)進(jìn)而改善帕金森癥狀。

  哈佛大學(xué)(HarvardUniversity)化學(xué)教授及納米材料學(xué)先驅——查爾斯·利伯(CharlesLieber)實(shí)驗室研究者在雜志上發(fā)布了最新的電子腦接口研究成果:可注射柔性網(wǎng)狀腦電極,能夠在小鼠大腦實(shí)現單神經(jīng)元細胞水平的細胞活動(dòng)的長(cháng)期、穩定監測,有望成為神經(jīng)性疾病如帕金森癥的新療法。

  電子腦接口對于治療神經(jīng)性疾病如帕金森癥等至關(guān)重要。因為神經(jīng)性疾病通常會(huì )引起大腦特定區域的一組神經(jīng)元細胞逐漸凋亡,繼而引發(fā)不可控的戰栗或顫抖。而對病變區域針對性的電刺激,將有助于刺激神經(jīng)元細胞恢復正常形態(tài)進(jìn)而改善帕金森癥狀。

  目前,神經(jīng)性疾病患者的癥狀可以借助稱(chēng)為深部腦刺激(deepbrainstimulation)的電療得以緩解。然而,深部腦刺激療法的局限性很大。這種療法涉及到向大腦植入堅硬、密集的電極。由于腦組織十分柔軟,植入電極4周后,大腦開(kāi)始產(chǎn)生疤痕組織(scartissue)。并且,讓電極穿過(guò)腦組織有效工作的唯一辦法就是加大刺激神經(jīng)元的電壓,而加大電壓又十分危險。此外,有時(shí)候還需要進(jìn)行額外的手術(shù)替換植入電極。

  查爾斯·利伯團隊提出了非常新穎的構思:電子腦接口應該能反應大腦本身的細節。大腦神經(jīng)元細胞彼此間相互連接,形成帶孔隙的神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò ),保證蛋白分子和液體能夠順利穿過(guò)。所以,電子腦接口也應該是柔性的交叉網(wǎng)格,為神經(jīng)元細胞的附著(zhù)留有孔隙,而不是用一個(gè)四四方方的實(shí)體電極將神經(jīng)元細胞擠到其周?chē)?/p>

  利伯團隊設計的電子腦接口是一種極其柔軟的條帶狀網(wǎng)格電極,具有夾心“三明治”結構——上下各一層柔性聚合物薄層中間夾入金導線(xiàn)層。這種柔性網(wǎng)狀電極極易卷曲形成細長(cháng)針狀,所以可以通過(guò)針頭注射而避免了大量的手術(shù)移植。

  實(shí)驗時(shí),將柔性網(wǎng)狀腦電極通過(guò)小鼠顱骨穿孔一部分注射入大腦,一部分外接電腦以控制施加電刺激和監測神經(jīng)元活動(dòng)。據利伯稱(chēng),最終將實(shí)現控制部分和電源供給部分的完全體內植入。

  針管裝載柔性網(wǎng)狀腦電極,網(wǎng)狀有助于緩解注入電極對神經(jīng)元細胞的破壞。

  利伯實(shí)驗室的博士后GuosongHong說(shuō):“這種柔性網(wǎng)狀腦電極模糊了活體系統與非活體系統的界限。”

  跟據研究者預測,該柔性網(wǎng)狀腦電極也可用于帕金森癥以外的神經(jīng)性疾病。相比于當今的藥物治療波及整個(gè)大腦神經(jīng)系統以及引起一系列副作用,該方法有可能對抑郁癥(depression)和精神分裂癥(schizophrenia)提供更精準的治療。

  雖然其前景十分可觀(guān),但實(shí)現應用的第一步還是要做人體實(shí)驗。目前,利伯實(shí)驗室正與麻省總醫院(MassachusettsGeneralHospital)的醫生合作,很快將開(kāi)展該柔性網(wǎng)狀腦電極用于癲癇癥(epilepsy)患者的人體實(shí)驗。

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