帕金森氏症:刺激大脑和脚可以帮助人们克服冰冻期

当保罗·桑维托在一家跨国公司担任经理时，他经常一进入会议室就会像雕像一样呆住。这被称为步态冻结，是帕金森氏症的致残症状，帕金森氏症是一种退行性大脑疾病。

在冰冻发作期间，当患者试图迈出一步时，他们会感觉自己的脚在地面上停留了几秒钟或更长时间。瑞士贡多拉医疗技术公司的联合创始人兼首席执行官弗朗西斯科·切奇尼说:“你可以走路或试图从椅子上站起来，但你的身体不再对你的命令作出反应。”“病人经常会在冰冻发作后摔倒。”

此外，当周围有其他人时，行动不便的情况更有可能发生，而且会更加严重。在桑维托的例子中，让同事在会议中盯着他会导致更极端的情况。

超过一半的帕金森病晚期患者经历过步态冻结但现有的治疗方法并不适用于所有人，而且存在局限性。例如，药物对桑维托有帮助，但效果会逐渐消失，所以他必须根据服药的时间安排工作日程。

在某些情况下，物理疗法也可以缓解症状，特别是如果结合一些提示，比如先侧身走一步或按节奏走一步。和脑深部刺激(DBS) -一种将两个电极植入大脑用电脉冲刺激——可以缓解疼痛，但需要大手术，还会引起不适。

因此，需要更好的治疗步态冻结。AmirAli Farokhniaee博士是爱尔兰都柏林大学学院神经肌肉系统实验室的博士后研究员，他和他的同事们正专注于改进DBS作为治疗的一部分DBS模型项目由玛德琳·洛厄里教授领导。Farokhniaee博士说:“它可以对步态僵硬有效，但我认为我们仍然可以使它变得更好，因为有一部分人没有得到所有的治疗效果。”

该团队还希望降低治疗的侵入性。最初，这可能是通过使用较短的电极，不深入大脑内部。他们还想知道，在脉冲之间增加停顿而不是持续刺激，是否会让患者更舒服，同时也有同样的效果。

大脑机制

步态冻结很难解决，因为负责它的大脑机制尚不清楚。一些大脑区域，比如一些与运动和焦虑相关的区域，似乎与此有关，还有一些大脑网络出现了故障。例如，最近发现当健康的人走路时，丘脑下核和皮质之间的交流是同步的，这两个区域在运动中起着关键作用。但在步态冻结过程中，活动是解耦的．

此外，脑起搏器是如何工作的，以及为什么它能缓解患者的疼痛还不完全清楚。“这就像一个技术人员改变了电路中的一个电阻，他不知道电路中发生了什么，但它在工作，”法鲁克尼埃博士说。

这种疗法通常会刺激丘脑下核，那里的神经元放电异常与帕金森患者的运动问题有关。然而，确定与步态冻结有关的其他区域和其他症状可能导致新的目标。

因此，该团队的第一步是尝试通过创建计算机模拟来揭示DBS是如何影响大脑的。他们在大脑不同部位的模型上模仿这种疗法，以观察它们的活动或功能如何变化。“这是我们必须做的最基本的事情之一，”Farokhniaee博士说。“通过模拟，我们可以改进目前的大脑深度刺激方法。”

与此同时，在瑞士，Cecchini和他的同事们正在测试是否刺激身体的一个完全不同的部位——脚——可以改善身体和大脑之间的交流，以治疗步态冻结。

切奇尼和他的同事们开发了一种便携设备,被称为贡多拉，可以在家里使用。当贴到病人的脚上时，它会对每只脚上的两个区域产生物理刺激——大脚趾的顶部和再往下的跖骨关节，持续大约两分钟。切奇尼说:“在大多数情况下，效果是立竿见影的，并且能在治疗后持续三到四天。”

连接

该设备通过增加来自身体神经的信息，改变了大脑和脊髓处理运动的方式。通过对帕金森氏症患者进行功能磁共振成像(fMRI)扫描，Cecchini和他的同事们还表明，这种刺激增加了小脑、基底神经节和额叶运动皮层之间的连通性，这三个区域与运动有关。’(这种治疗)是第一次，”切奇尼说。“就结果和效果而言，它真的是独一无二的。”

例如，桑维托偶然发现了贡多拉设备，并在试用后发现它立即得到了改进。“它让我恢复正常，而不需要增加药物的剂量，”他说。

切奇尼和他的团队目前正致力于改进该设备，使其可以连接到手机应用程序。它将能够监测患者，并在步态冻结开始复发时提醒他们重复治疗。它还能够远程调整刺激设置，每年需要调整一到两次。

该团队目前正在探索如何将该设备也用于帮助中风患者。这种情况发生在大脑的血液供应中断时，每年影响全球约1500万人。大约60%的患者会因此长期残疾，如行走困难和平衡问题。

然而，贡多拉设备可以提供一个快速的解决方案，使用与冷冻冷冻完全相同的处理方法步态．Cecchini说:“从我们目前的观察来看，中风患者对我们的治疗反应非常好。”“这非常令人兴奋，因为我们确实为人们的生活提供了改善。”