深部脑刺激和运动可以恢复共济失调的运动

贝勒医学院科学家的一项新研究表明，深部脑刺激(DBS)和锻炼的结合对治疗共济失调有潜在益处。共济失调是一种罕见的遗传神经退行性疾病，其特征是运动过程中出现的渐进性不可逆问题。

在德克萨斯儿童医院的贝勒和1月和丹丹邓肯神经学研究院的研究人员中使用了鼠标模型，发现了将DBS靶向小脑，大脑中的主要汽车中心，并救出四肢协调能力在没有进一步刺激的情况下，这些好处仍然存在。此外，该研究报告，刺激小鼠的早期阶段共济失调表现出了最显著的进步。这些和其他研究结果发表在该杂志上自然通讯，为设计未来DBS治疗人类疾病的策略提供了有价值的新见解。

“共济失调患者通常会出现运动方面的渐进性问题，包括影响行走、说话和使用能力的平衡和协调能力受损精细运动技能。这种疾病的治疗选择有限，患者通常在症状首次出现后存活15至20年，”第一作者Lauren Miterko说，他是贝勒罗伊·西利托博士实验室的研究生。

DBS目前用于缓解帕金森病等运动状态下的运动功能障碍，但其在共济失调治疗中的价值尚未得到广泛探讨。在本研究中，研究人员与遗传性共济失调小鼠模型Car8合作，研究调整DBS参数和刺激靶位置是否有助于提高治疗效果。

频率问题

Miterko说:“我们首先针对小脑，因为它是大脑的主要运动中心，DBS的这个目标位置在治疗与中风等其他疾病相关的运动问题方面取得了令人鼓舞的成功。”“我们系统地针对小脑使用不同频率的DBS，并确定是否有一个最佳频率可以提高治疗效果。当我们使用一个特定的频率，13hz，那就是运动机能在我们的Car8老鼠身上得到了改善。”

DBS加运动改善了结果

DBS神经刺激改善了Car8小鼠的肌肉功能和一般活动能力，但研究人员寻找其他方法来改善这种状况。

Miterko说:“我们知道，总的来说，锻炼有益于肌肉和神经元的健康，之前在帕金森病和中风患者中所做的工作也提到，神经调节技术与物理刺激相结合显示出了益处，所以我们决定将锻炼纳入我们的研究中。”“我们发现，当动物在跑步机上锻炼时接受DBS治疗，在运动协调和踏步方面有改善，这是我们单独使用DBS没有观察到的。”

“在我们的共济失调模型中，在一周的治疗后，改善并没有消失，这对潜在的临床应用具有重要的实际意义，”合著者、西利托实验室博士后助理梅克·e·范德·海登(Meike E. van der Heijden)博士说。“此外，所有患有早期共济失调的年轻小鼠都有反应，这表明早期治疗可能在未来为患者提供最大的好处。”

研究人员还深入了解了这种共济失调小鼠模型中参与恢复运动过程的脑细胞类型。他们发现，DBS需要浦肯野细胞神经传递才能有效。浦肯野细胞是一种位于大脑小脑皮层的神经元。这些细胞参与调节运动、平衡和协调其他功能。

“我们的目标之一是进一步阐明Purkinje细胞在从共济失调中恢复的角色，”Van der Heijden说。

通讯作者Roy Sillitoe博士说:“我们对这项研究的结果感到特别兴奋，因为这可能不仅适用于其他运动疾病，也适用于非运动神经精神疾病。”他是贝勒医学院(Baylor College of Medicine)病理、免疫学和神经科学副教授，也是德克萨斯儿童医院(Texas Children’s Hospital) Jan and Dan Duncan神经学研究所(the Jan and Dan Duncan Neurological Research Institute)神经病理学核心设施的主任。

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