帕金森是一種神經(jīng)退行性疾病，其中多巴胺能神經(jīng)元在腦干中逐漸死亡。震顫和行走困難是許多帕金森患者可識別的運動癥狀。隨著時間的推移，近四分之一的患者行走困難，最終經(jīng)常當(dāng)場凍僵并跌倒，許多人變得無家可歸。
人們主要接受藥物治療，但在某些情況下，醫(yī)生會使用腦深部刺激 (DBS)。在 DBS 中，外科醫(yī)生在大腦中放置一根細(xì)金屬絲，可用于發(fā)送電脈沖。DBS 可有效治療震顫，但緩解行走困難和凍結(jié)困難仍然是一項挑戰(zhàn)。
現(xiàn)在，哥本哈根大學(xué)在小鼠中進行的一項研究表明，可以通過針對腦干中的特定歐元來優(yōu)化 DBS 對帕金森步行問題的治療——這可能使全球 7 至 1000 萬患有這種疾病的人中的一些人受益。
“腦干 DBS 是幫助患者再次正常行走的正確策略”
根據(jù)之前對負(fù)責(zé)自主運動的計劃、控制和執(zhí)行的運動回路的動物研究，科學(xué)家們假設(shè)帕金森患者的行走凍結(jié)可以得到緩解。這將需要 DBS 刺激位于腦干的腳橋核 (PPN) 中的神經(jīng)元。PPN被認(rèn)為將信號從大腦發(fā)送到脊髓，導(dǎo)致身體運動。
“然而，PPN 的 DBS 臨床試驗的初步結(jié)果對運動恢復(fù)的影響非常不同，特別是在經(jīng)歷步行凍結(jié)的患者中。因此，人們一直在爭論腦干內(nèi)的最佳刺激應(yīng)該在哪里。我們的研究為 DBS 的最佳區(qū)域帶來了新知識，以緩解這種特殊癥狀，”神經(jīng)科學(xué)系的通訊作者 Ole Kiehn 教授說。
該小組先前的結(jié)果表明，對 PPN 中所謂的興奮性神經(jīng)元的刺激可以啟動正常小鼠的運動。它提出了這些神經(jīng)細(xì)胞確實可以用于治療具有帕金森病特征的小鼠的運動癥狀的可能性。
“如果我們想緩解這些特定癥狀，我們使用一種技術(shù)來針對 PPN 中的特定細(xì)胞群，以便接近最適合刺激的區(qū)域。結(jié)果表明，如果我們刺激 PPN 尾部區(qū)域的興奮性神經(jīng)元，運動改善是最佳的，”Ole Kiehn 解釋說。
“我們認(rèn)為，腦干 DBS 的臨床試驗是促進患者再次正常行走的正確策略。但是會出現(xiàn)可變的臨床結(jié)果，因為 DBS 需要更高的精度來靶向尾部 PPN 中的特定神經(jīng)元組。這是一個非常微妙的區(qū)域，因為如果我們要刺激除尾部 PPN 以外的其他區(qū)域的興奮性神經(jīng)元，反而會導(dǎo)致完全固定。”
關(guān)鍵是PPN神經(jīng)元的激活
在帕金森病中，產(chǎn)生多巴胺的神經(jīng)細(xì)胞逐漸死亡。自 1960 年代以來，醫(yī)生一直依靠藥物來替代缺失的多巴胺，但隨著疾病的進展，要完全控制癥狀是出了名的困難。
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