今天发表在Nature Medicine上的一份报告称,一项高度实验性的植入物向脊髓传递电刺激,显著改善了一位晚期帕金森病患者的行动能力。
这项由瑞士洛桑联邦理工学院(EPFL)的研究人员开发的技术,使这位患者能够流畅地行走,并在不跌倒的情况下在各种地形中穿梭——这是他在治疗前无法做到的。帕金森病会导致无法控制的运动和协调困难,并且随着时间的推移而恶化。
治疗效果已持续两年。“目前还没有疗法可以解决帕金森病晚期出现的严重步态问题,因此看到他能够行走令人印象深刻,”EPFL 的神经外科医生、该论文的主要作者 Jocelyne Bloch 说。
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但由于只对一个人进行了测试,因此尚不清楚这种方法是否适用于其他患有该疾病的人。肯塔基州路易斯维尔大学的神经科学家 Susan Harkema 说,下一步“将是进行一项随机对照试验”,她致力于脊髓损伤患者的刺激疗法。
另一种方法
脊髓刺激包括外科植入一种神经修复设备,该设备向脊髓的特定区域传递电脉冲,以激活功能失调的神经回路。这项技术已在实验中用于使脊髓损伤瘫痪的人能够自行站立,甚至可以短距离行走。
Bloch 说,该方法已被证明可以改善帕金森病患者的步态,但结果通常是适度的、短暂的或不一致的。她说,研究人员倾向于将植入物放置在上脊柱和中脊柱上方,以调节流向大脑的感觉信息。
瑞士研究小组转而将神经修复装置植入腰背部,位于腰骶脊髓上方。在那里,刺激激活了脊髓和腿部肌肉之间运行的神经元网络。该团队已成功地将该策略应用于脊髓损伤瘫痪患者,并认为它可以适用于帕金森病。
为了针对参与实验的 Marc Gauthier 定制刺激,研究人员通过将传感器放置在他的脚和腿上,收集了他行走缺陷和模式的数据。然后,他们配置刺激以补偿任何功能障碍。这种功能障碍可能包括膝盖伸展无力或臀部肌肉收缩问题。
开发该技术的 EPFL 神经科学家 Grégoire Courtine 说:“我们的专长在于我们对如何刺激脊髓的理解,以便非常精确地调整腿部运动。” “这项研究的新颖之处在于将这种理解和技术应用于帕金森病。”
需要更大规模的研究
Courtine 的策略是否是帕金森病脊髓刺激的未来方向尚不清楚。“这篇论文中没有足够的数据来得出结论,即这种方法会比目前的标准治疗更好,”Harkema 说。数十项研究测试了脊髓刺激是否可以改善帕金森病患者的步态,但大多数研究仅检查了少数参与者,因此治疗的有效性仍然不确定。Harkema 补充说,该领域迫切需要更大规模的研究。
Bloch 和 Courtine 计划明年在另外六名帕金森病患者身上研究他们的刺激治疗。与此同时,Gauthier 表示他的生活质量已大大提高。他在手术前最大的挑战之一是步态冻结,即他的腿会在运动中突然卡住。
Gauthier 在新闻发布会上说:“我每天会摔倒五到六次。” “我以前也经常待在家里,并且在三年前被迫停止工作。例如,以前走进商店是不可能的,因为在这些环境中会发生步态冻结。现在这种情况再也不会发生了。” Gauthier 说他以前是一名建筑师,并且是法国波尔多附近城镇的镇长。
Gauthier 此前曾接受过标准的帕金森病治疗,包括深部脑刺激 (DBS),其中将神经修复装置植入大脑深处。DBS 帮助减轻了他的一些症状,例如僵硬,但无法克服他的步态问题。
在该研究中,Courtine 和 Bloch 测试了单独的脊髓刺激以及与 DBS 结合的脊髓刺激。他们发现两种刺激器的组合产生了最佳效果。
比 Gauthier 的系统更先进的 DBS 系统可以记录大脑活动,因此研究人员正在研究一种策略,利用这些记录来了解步态冻结的电信号特征。这些数据可以用于一种反馈模式,以便在腿部最需要时刺激脊髓。
本文经许可转载,并于 2023 年 11 月 6 日首次发表。