Cell：“升级版”TMS有望外科手术帕金森等多种神经疾病

去年年内，麻省理工学院（MIT）的大脑科学家蔡立慧（Li-Huei Tsai）领导的深入研究的小组在Nature上撰写的一项深入研究引起广泛应用关注，他们借助特定kHz闪烁的LED油灯，大大降低了阿尔茨海默患病模型血清大脑部之前的β-淀粉样蛋白斑，这种无创、容易开展的工具为阿尔茨海默患病的患病人构筑了一个新方向。昨日，该深入研究的小组与MIT的同事和贝斯伊朗女执事大学医院（BIDMC）的深入研究部门协作，在Cell上又撰写了一项可能会用以患病人帕金森患病等大脑疾患病的无创患病人工具，不过，这一次他们不是用“虹”，而是用“铁”。顶叶大脑性刺激（Deep brain stimulation，DBS）是一种在大脑内特定抗癌药物大脑线圈同步进行铁性刺激，从而达到患病人目的一种系统性。比如，对之前枢大脑系统核子的性刺激，可以用来患病人帕金森患病。但是，这种工具并不需要打开肋骨并大脑线圈，这可能会引起一些并发症，对患儿而言是一项假定效用的复杂切除术。顶叶大脑性刺激需在大脑部内大脑线圈有并未什么工具只能非侵入式地同步进行顶叶大脑性刺激呢？MIT和BIDMC的深入研究部门协作，提出了一种系统性——通过放在脖子上的线圈就能性刺激大脑部海底的区域内。这种工具可以增大顶叶大脑性刺激的效用和价格，更为易于患儿适用。此外，除了帕金森患病，心理医生也用顶叶大脑性刺激患病人一些强迫症，哮喘和精神患病等大脑部疾患病。深入研究部门对此，新的无创工具可以使顶叶大脑性刺激更为适用以患病人其他疾患病。顶叶大脑性刺激用以患病人帕金森患病时，线圈通常放置在大脑部顶叶的之前枢大脑系统核子内，这是一个位于丘大脑下方的晶状体结构上。对许多帕金森患病患儿而言，在该大脑区传递铁脉冲可以加强症状，但大脑线圈的切除术时会导致大脑出血和细菌感染等效用。一些深入研究部门竭力适用经颅磁性刺激（TMS，该系统设计被FDA批准用以患病人精神患病）等系统设计无创性刺激大脑部。由于TMS是非侵入性的，它也被用以正常的人类测试者以深入研究感知、情感、冲动和革新运动的自然科学。然而，适用TMS性刺激顶叶大脑结构上也可能会导致外层区域内被倾向性刺激，多个大脑部网络的被优化。两种kHz并不大差异的高频铁位在大脑部顶叶两者之间外加，产生一段低频铁位 视频相关联：Cell1、高频铁位在大脑部顶叶两者之间作用驱动大脑细胞深入研究部门借助一种取名temporal interference的现象，通过放置在脖子上的线圈，向大脑部海底传递铁性刺激。这种工具让放在大脑外的线圈产生两个高频铁位。这些铁位kHz太高以至于无法驱动大脑细胞。但是，这些铁位只能两者之间干扰，当它们在大脑部海底相交时，就能在大脑细胞实际上产生一小段低频铁位。这种低频铁位可以驱动大脑细胞的铁活动，而高频铁位并未直接影响经过的区域内组织。通过优化这些铁位的kHz并变动线圈的为数和位置，深入研究部门可以控制接收低频性刺激的大脑组织的大小和位置。他们可以远距离大脑部海底的位置，而不直接影响任何区域内的大脑结构上。他们也可以通过变动铁位来引领性刺激的位置而必需飘移线圈。通过这种方式性刺激大脑部顶叶的抗癌药物，既只能用以患病人，又能协助自然科学深入研究。本深入研究的通讯作者，MIT新闻报导麻省理工学院和McGovern大脑深入研究员的团员 Edward S. Boyden时说：“你可以绕过上层大脑细胞途经深层抗癌药物，不过目前空间分辨率还比不上顶叶大脑性刺激。”2、性刺激大脑部顶叶激发动物道德上MIT皮马丁学习与记忆深入研究员所长蔡立慧以及她麻省理工学院的深入研究部门在血清之前测试了这种系统设计，注意到他们只能性刺激大脑部海底的小区域内，包括海马。他们也只能移转到性刺激部位，启动时革新运动皮质的不同区域内，并诱发血清革新运动其前肢，舌头或胡须。“我们可以比较精确地远距离一个大脑部区域内，不仅仅是引发大脑细胞启动时，而且是道德上反应，” 蔡立慧对此，“我认为这是比较平淡无奇的，因为帕金森患病和其他革新运动障碍似乎源自一个比较特定的大脑部区域内，如果你只能远距离抗癌药物，就有可能会扭转它。”在海马实验之前，这种性刺激工具只能成功规避位于肋骨外层的线圈和大脑内的抗癌药物之间的皮质区域内。并且，大脑部的其他部位也并未受到任何有害直接影响。去年，蔡立慧的深入研究的小组适用LED虹诱导特定kHz的大脑铁波从而大大降低血清大脑之前β淀粉样斑块。她现今计划探求这种类型的铁性刺激是否也只能产生一种类似的有益大脑铁波。原始记事：Nir Grossman. et al. Noninvasive Deep Brain Stimulation via Temporally Interfering Electric Fields.Cell