科学家们利用磁脑刺激技术成功恢复了患有类似阿尔茨海默病症状的小鼠受损的神经连接,将其大脑灵活性“拯救”到了健康水平。
这种治疗方法(重复经颅磁刺激,rTMS)已获美国食品药品监督管理局(FDA)批准用于治疗抑郁症,并正在阿尔茨海默病患者中进行测试,成为一种前景广阔的短期治疗选择。
与当前仅能减缓疾病进展的疗法不同,这种方法实际上重新激活了大脑的自然修复机制,表明受损的大脑可能比以往认为的具有更强的自我修复能力。
布里斯班讯——澳大利亚的科学家发现,一种已用于治疗抑郁症的磁脑技术可以增强患有类似阿尔茨海默病的小鼠大脑重塑连接的能力。这项研究为未来帮助痴呆症患者提供了早期线索。
该研究发表于《神经光子学》(Neurophotonics),测试了一种名为重复经颅磁刺激(rTMS)的非侵入性疗法,该疗法通过磁脉冲刺激大脑中的神经细胞。尽管rTMS已被批准用于治疗抑郁症,但研究人员希望了解它在阿尔茨海默病中的具体作用机制,尤其是在微观层面。
阿尔茨海默病如何损害大脑连接
我们的大脑依赖数十亿个微小的连接点,即突触,这些连接点是神经元交换信息的基础,支撑着记忆、学习和思考。在阿尔茨海默病中,这些连接遭到破坏,直接导致记忆丧失和认知能力下降。
澳大利亚的研究团队专注于沿神经纤维分布的小结构——轴突末梢。这些肿胀部分有助于神经元之间的信号传递。它们主要分为两种类型:en passant 末梢(沿主纤维分布的小凸起)和 terminaux 末梢(分支形成局部回路)。
通过先进的活体成像技术,科学家观察了经过基因改造以发展淀粉样斑块(阿尔茨海默病的标志性特征)的小鼠大脑中的这些连接。
磁脉冲恢复失去的可塑性
研究人员发现,携带淀粉样斑块的小鼠其突触连接随时间的变化较少,这意味着它们的大脑失去了学习和修复所需的灵活性。
在以特定节奏模式施加约600次低强度磁脉冲后,科学家观察到这些连接变得极为活跃。两天内,阿尔茨海默病模型小鼠的 terminaux 末梢周转率增加了约200%,基本恢复到健康小鼠在接受治疗前的重塑能力水平。
有趣的是,刺激主要影响局部回路;它增强了 terminaux 末梢的周转,但对负责长距离通信的 en passant 末梢没有显著影响。
这对未来治疗的意义
目前大多数阿尔茨海默病治疗只能减缓疾病的进展,而无法恢复丧失的功能。这项新研究表明,即使在类似阿尔茨海默病的损伤存在的情况下,大脑可能仍然具备隐藏的修复能力,只要给予适当的刺激即可激活。
本研究使用的治疗方法称为间歇性θ爆发刺激(一种rTMS模式),已在痴呆症患者中进行测试,但结果尚不一致。这项研究首次详细揭示了其在细胞层面对大脑连接的作用机制,这可能帮助研究人员设计更完善的试验,并优化磁刺激在人脑中的应用方式和位置。
与许多实验药物不同,rTMS是非侵入性的且通常耐受良好。患者只需坐在椅子上,通过头皮接收线圈传递的磁脉冲即可完成治疗。
然而,研究人员强调,这是一项早期动物研究。研究仅关注了大脑结构,未验证小鼠的记忆是否实际改善,且观察到的变化持续约一周。需要进一步研究来确定重复治疗是否能够带来记忆和思维能力的持久改善。
尽管如此,这些发现令人鼓舞。与其将阿尔茨海默病的损伤视为完全不可逆,这项研究表明我们或许能够利用大脑的自然修复能力,为未来的潜在疗法铺平道路,这些疗法不仅能够减缓衰退,还可能帮助恢复丧失的功能。
(全文结束)


