一种新的无创脑刺激技术,有可能帮助由于阿尔茨海默氏病由英国痴呆症研究所的科学家开发。我们与新论文的第一作者进行了交谈,Ines vialante博士,萨里大学心理神经科学的高级讲师,以了解有关该研究的更多信息以及这项研究的下一步。
从想法到实验室的道路
该技术称为时间干扰(TI),最初是由伦敦帝国学院的一支由Nir Grossman博士领导的团队。早在2017年,他们在小鼠中成功测试了它,打开其在人类中使用的可能性。但是,在动物的概念验看与对人类志愿者的尝试之间有很长的路要走。
“有很多挑战,” Violante博士解释说。 “让我们从解剖结构开始。如果我们考虑大脑的大小 - 非常不同,对?鼠标中大脑的大小就像我的手指的尖端,那么,在人类中,情况并非如此!”
您不仅要与两种具有非常不同大脑不同的动物打交道,而且围绕动物与人类研究的道德和实际考虑也大不相同。在实验期结束时,模型动物可以牺牲,以便研究人员可以提取和检查脑组织 - 显然,这不是人类受试者的选择。人类试验周围的安全问题也至关重要,因此需要仔细计划。
幸运的是,TI并不是人类使用的唯一无创脑刺激方法。我们有多年的有关其他方法的安全数据,包括经颅磁刺激(TMS),经颅直流刺激(TDC)和经颅交流电流刺激(TAC)。其中一些方法已经具有医疗用途,科学家对人类对他们的反应有很好的了解。将其用作基准,使在20位健康参与者中设计Ti的试验变得更加容易。
但是,即使有所有这些仔细的计划,大自然仍然可以在作品中抛弃一个扳手。
Violante博士告诉Iflscience:“不幸的是,我们在[老鼠研究和人类的试验]之间也有互相互相互相互相互相互相互相的。” “因此,我们几乎不得不停止扫描一年。”
最终,团队能够在所有20名志愿者中完成实验。但是,TI的会议实际上是什么感觉,它对大脑有什么作用?
刺激您的大脑感觉如何?
TI的目的是复制迄今为止仅通过手术实现的目标大脑刺激。在特定区域将电极植入大脑的深脑刺激(DBS)具有某些风险 - 但确实具有重要用途。
在帕金森氏病中,这是主要手术治疗当药物不再工作以控制症状时提供的提供。电极向大脑中的区域提供高频刺激,该区域有助于控制移动,由电池供电的发电机提供动力,该发电机通常插入锁骨下方(有点像起搏器)。
尽管对帕金森氏症的治疗可能是其最著名的应用程序,但DBS也是得到正式认可的用于使用强迫症,某些形式的癫痫和其他运动障碍。最近的一项研究甚至表明,这对于遭受遭受痛苦的人们的后果可能是有害的创伤性脑损伤。
但是,不可否认的是,脑部手术对患者带来了重大风险。
“并不是每个人都是DB的好候选人,” Violante博士告诉Iflscience。 “进行脑部手术不是您的第一个呼吸港口[…],在许多情况下,我们还没有DB的良好目标。”
相比之下,TI涉及在可以仔细映射并个性化个人的位置将电极应用于颅骨表面。受试者一直保持清醒状态,可以告诉研究人员在电极在目标区域上传递重叠的电场时是否感到不舒服或不舒服。
维瓦兰特博士说:“这个想法非常巧妙。” “这个想法是,您至少有两个当前的来源[...],并且在大脑将要响应的事物的范围内,这两个当前来源的频率之间存在差异。”
“因为我们使用了两个当前资源,所以它们会在某个时候相遇,在哪里产生干扰模式。”正是这种不同频率重叠的动物研究表明,能够影响大脑内部的神经元活性。
对于其他类型的大脑刺激(例如TACS),人们通常会感到刺痛感或更不寻常的副作用,例如对闪光灯的感知(称为磷酸)或嘴中的金属味,具体取决于所使用的频率。 Violante博士解释说,有了Ti,大多数参与者几乎没有感觉到。
“实际上,刺激的感知仅出于更高的强度而发生。
个人经历大脑刺激的方式差异很大,但最常见的感觉是轻微的压力或热量。 “我们有一个参与者报告说这让他们发笑!”维瓦兰特博士回忆起。傻笑的不可控制的拟合肯定比复杂的脑部手术更可取。但是百万美元的问题是:它有效吗?
它可以工作吗,我们从这里去哪里?
最近的研究旨在了解TI是否有可能影响海马,大脑的海马记忆中心,小组首先使用后尸体脑组织评估了这种可能性。
然后,他们搬到了健康的志愿者身上,在要求他们记住面孔和名称对时应用TI刺激。功能磁共振成像(fMRI)能够证明刺激有选择地靶向随着受试者进行记忆运动而逐渐增加的海马活性。
后来的实验涉及更严格的记忆测试和更长的刺激课程。要求参与者试图回忆他们30分钟后记住的名字和面孔,发现刺激会提高记忆的准确性 - 正如团队所希望的那样。
下一步由格罗斯曼博士和帝国大学的团队领导,是临床试验在阿尔茨海默氏病的患者中。 Violante博士向Iflscience解释说,目的是两个方面 - 显然,团队需要了解已经针对已经拥有的人的海马记忆障碍可能是可能的和有益的,但他们还需要了解更多有关该治疗可能最有效的方法。
在我们将TI作为诊所的治疗中提供的治疗之前,还有很多工作要做。但是这些第一步一直很有希望,并与单独的研究来自瑞士的一个团队,他们还验证了使用TI来针对人类纹状体的团队。
从假设到经过验证的治疗的道路可能很长,而且蜿蜒曲折,但也充满了很多胜利。
“您将所有东西放在扫描仪中,什么也没有爆炸。您不会打破任何设备,这太好了。当您开始看到自己的大脑活动发生一些变化时,这真的很棒,” Violante博士告诉我们。 “然后,当我们看到我们确实可以通过遵循从A到B到C的这条线来看到行为变化时,这非常令人兴奋。”
该研究发表在杂志上自然神经科学。