改善帕金森症的治疗
帕金森氏症是一种神经退行性疾病,多巴胺能神经元在脑干中逐渐死亡。颤抖和行走困难是许多帕金森患者可识别的运动症状。随着时间的推移,近四分之一的患者会出现行走困难的情况,他们经常会当场冻僵并摔倒,许多人会被困在家里。
人们主要用药物治疗,但在某些情况下,医生会使用深部脑刺激(DBS)。在DBS中,外科医生在大脑中放置一根细金属线,可以用来发送电脉冲。DBS对治疗震颤有效,但减轻行走和冰冻困难仍然是一个挑战。
现在,哥本哈根大学在小鼠身上进行的一项研究表明,DBS治疗帕金森病的行走问题可以通过靶向特定的药物来优化神经元在脑干中——可能会使全球700多万到1000万患有这种疾病的人受益。
“脑干脑深部刺激是促进患者再次正常行走的正确策略”
根据先前对运动回路(负责计划、控制和执行自主运动)的动物研究,科学家们假设帕金森氏症患者的行走冻结可以缓解。这需要DBS刺激位于脑干的桥梗核(PPN)中的神经元。PPN被认为是从大脑向脊髓发送信号,导致身体运动。
然而,初步结果来自临床试验PPN对运动恢复的影响非常不稳定,特别是在经历行走冻结的患者中。因此,人们一直在争论在脑干的哪个部位进行最佳刺激。我们的研究带来了关于DBS的最佳区域的新知识,以缓解这种特殊症状,”神经科学系的通讯作者Ole Kiehn教授说。
该小组先前的研究结果表明,刺激PPN中所谓的兴奋性神经元可以启动正常小鼠的运动。这增加了一种可能性,即这些神经细胞确实可以用于治疗具有帕金森病特征的小鼠的运动症状。
“如果我们想减轻这些特定的症状,我们使用一种技术来针对PPN中的特定细胞群,以接近哪些区域是最好的刺激。结果表明,如果我们刺激PPN尾区所谓的兴奋性神经元,运动改善是最佳的,”Ole Kiehn解释道。
“我们相信脑干脑起搏器的临床试验是促进患者再次正常行走的正确策略。但是,由于DBS需要更高的精度来靶向尾端PPN中的特定神经元群,因此出现了不同的临床结果。这是一个非常微妙的区域,因为如果我们刺激尾端PPN以外其他区域的兴奋性神经元,它会导致完全固定。”
关键是PPN神经元的激活
在帕金森病中,神经细胞产生多巴胺的细胞逐渐死亡。自20世纪60年代以来,医生们一直依靠药物来替代缺失的多巴胺,但随着疾病的发展,完全控制症状是非常困难的。
“许多人在这种疾病的后期,运动症状对药物治疗没有很好的反应,所以已经对替代治疗进行了大量研究,包括寻找最佳的治疗目标深部脑刺激博士后Debora Masini解释说,他是这项新研究的第一作者,其中包括几种不同的策略来证实他们的发现。
黛博拉·马西尼说:“当我们刺激PPN尾区这些特定的神经元时,动物能够正常行走,走得更远,行走速度正常,而不是在刺激之前,它们会表现出帕金森病的症状。”
“我们在一系列互补实验中系统地比较了不同位置和细胞类型的刺激。他们都指向同一个结论。这强烈地表明,尾PPN中的这些兴奋性神经元是恢复运动损失的理想目标,”她说。
研究人员希望这项新研究可以帮助临床医生在脑干中选择DBS的确切位置。
“我们研究中的小鼠只部分代表了这种疾病的复杂性,但结果非常说明问题。我们一开始学到的关于如何治疗帕金森氏症的几乎所有知识都来自动物模型,包括我们现在为患者使用的药物。从这个意义上说,这是一种有效的方法,我们希望我们的研究能够帮助为人类患者提供更好的治疗,”Debora Masini说。
这项研究发表在自然通讯.
更多信息:Débora Masini等人,中脑神经元的靶向激活恢复帕金森症小鼠模型的运动功能,自然通讯(2022)。DOI: 10.1038 / s41467 - 022 - 28075 - 4