發(fā)布日期：2018-04-10
在彈吉他之前，音樂(lè)家會(huì)將琴弦調(diào)到特定的頻率，以獲得他們想要的音高。而從4月初開(kāi)始，澳大利亞的一個(gè)神經(jīng)科學(xué)家小組也開(kāi)始對(duì)人腦進(jìn)行類似的調(diào)節(jié)：他們希望通過(guò)實(shí)時(shí)瞄準(zhǔn)神經(jīng)元，將異常神經(jīng)模式重新調(diào)節(jié)到健康狀態(tài)。
Credit: P. Marazzi/SPL
目前墨爾本莫納什大學(xué)的研究小組正在進(jìn)行第一批試驗(yàn)之一：在人們的頭皮上使用電極，既監(jiān)測(cè)他們的大腦活動(dòng)，又提供定制的電刺激，通過(guò)將神經(jīng)元組調(diào)整到特定的頻率，研究小組將試圖緩解人們的抑郁和其他情緒障礙。該團(tuán)隊(duì)也是第一個(gè)使用這種方法治療情緒障礙的團(tuán)隊(duì)。
莫納什團(tuán)隊(duì)是世界上為數(shù)不多嘗試這種“閉環(huán)”系統(tǒng)的團(tuán)隊(duì)之一。在這種系統(tǒng)中，刺激是由病人的大腦活動(dòng)來(lái)引導(dǎo)的，而大腦活動(dòng)又被刺激所改變。研究人員希望這種技術(shù)能提供一種比目前的刺激技術(shù)更好的方法來(lái)糾正異常的大腦模式。盡管還處于早期階段，但作為一種致力于尋求比臨床常規(guī)使用的腦刺激治療更個(gè)性化的治療手段，這種方法無(wú)疑是該領(lǐng)域的一個(gè)根本性轉(zhuǎn)變。
英國(guó)牛津大學(xué)的神經(jīng)生理學(xué)家Charlotte Stagg在評(píng)價(jià)這種方法時(shí)說(shuō)：“他們正在做一些最前沿的事情，如果他們能讓它發(fā)揮作用，那會(huì)很酷。”
1、進(jìn)展聚焦
研究共同負(fù)責(zé)人、莫納什大學(xué)精神病學(xué)家Paul Fitzgerald說(shuō)：“現(xiàn)有的大腦刺激方式通常會(huì)對(duì)所有患者施加相同的刺激，這種‘一刀切’的模式取得了一定的成功。研究表明，大約一半的抑郁癥患者對(duì)經(jīng)顱磁刺激（TMS）有反應(yīng)。”
“這并不壞，但還可以更好，這也正是我們尋求更個(gè)性化措施的原因之一。”該實(shí)驗(yàn)共同領(lǐng)導(dǎo)者Kate Hoy 表示。
由于個(gè)體與個(gè)體之間以及個(gè)體內(nèi)部的差異，人們對(duì)大腦刺激的反應(yīng)差異很大。研究人員認(rèn)為，根據(jù)個(gè)人自身的大腦活動(dòng)調(diào)整刺激電流將會(huì)提高治療的成功率。Hoy說(shuō)：“盡管這是一個(gè)新興領(lǐng)域，但它確實(shí)感覺(jué)像是一個(gè)范式轉(zhuǎn)變。”
具體來(lái)說(shuō)，墨爾本試驗(yàn)將使用經(jīng)顱交流刺激（tACS）來(lái)調(diào)節(jié)大腦頻率，并結(jié)合腦電圖（EEG）來(lái)記錄大腦的電活動(dòng)。Fitzgerald解釋，選擇tACS是因?yàn)樗绕渌碳ぜ夹g(shù)更能使神經(jīng)元以特定的頻率進(jìn)行刺激。未來(lái)九個(gè)月內(nèi)，該小組將在約80名健康人士中進(jìn)行安全性和有效性試驗(yàn)；今年晚些時(shí)候，他們將對(duì)患有抑郁癥的人進(jìn)行進(jìn)一步的試驗(yàn)。
與此同時(shí)，德國(guó)的一個(gè)研究小組也計(jì)劃對(duì)抑郁癥患者進(jìn)行臨床試驗(yàn)。據(jù)圖賓根大學(xué)（Eberhard Karls Universität in Tübingen）團(tuán)隊(duì)成員Christoph Zrenner介紹，他們的試驗(yàn)將把顳下頜關(guān)節(jié)綜合癥和腦電圖結(jié)合起來(lái)。他說(shuō)：“我們相信，閉環(huán)腦刺激將是比目前腦刺激治療更有效的主要途徑。”
其他小組正在研究閉環(huán)系統(tǒng)如何增強(qiáng)記憶等認(rèn)知功能。美國(guó)一組研究人員正在使用tACS和EEG對(duì)健康志愿者進(jìn)行睡眠時(shí)的慢波振蕩。該研究的負(fù)責(zé)人之一、新墨西哥大學(xué)的神經(jīng)科學(xué)家Vincent Clark說(shuō)：“這項(xiàng)技術(shù)未來(lái)可能對(duì)記憶障礙患者有用。”他計(jì)劃在6月份于新加坡舉行的一次關(guān)于大腦刺激和想象的國(guó)際會(huì)議上介紹試驗(yàn)結(jié)果。
2、技術(shù)障礙
英國(guó)格拉斯哥大學(xué)的認(rèn)知神經(jīng)學(xué)家Gregor Thut認(rèn)為，盡管閉環(huán)系統(tǒng)的潛力使人興奮，但用腦電圖記錄大腦內(nèi)部活動(dòng)的同時(shí)刺激大腦是一項(xiàng)重大的技術(shù)挑戰(zhàn)，這是因?yàn)楸O(jiān)測(cè)病人大腦的腦電圖機(jī)也記錄了刺激器的電流，這就造成了一種假象，掩蓋了自然活動(dòng)。
對(duì)此， Fitzgerald表示，他的團(tuán)隊(duì)定制的閉環(huán)系統(tǒng)有專門(mén)設(shè)計(jì)的軟件和硬件來(lái)顯著減少這種假象，他們也希望在接下來(lái)的試驗(yàn)中能完全消除假象。此外，英國(guó)曼徹斯特大學(xué)的研究人員也開(kāi)發(fā)了一些算法，可以部分去除假象，相關(guān)技術(shù)正在繼續(xù)實(shí)驗(yàn)中。
“許多研究人員都對(duì)能否克服這個(gè)問(wèn)題表示懷疑，如果他們能證明它有效，這又將帶來(lái)極大的興奮。” Stagg評(píng)論道。
參考資料：1）Brain-stimulation trials get personal to lift depression
來(lái)源：生物探索
