新型超声技术显著改善大脑功能
在阿尔茨海默病、帕金森病或多发性硬化症等神经系统疾病中,大脑神经元不断丢失,导致记忆衰退、语言障碍、情绪波动和运动障碍,以及帕金森病中的肌肉震颤。经过六年的发展,由Roland Beisteiner领导的来自神经内科(系主任:Thomas Berger)的维也纳MedUni研究人员开发了一种新的治疗方法,这代表了世界第一。使用非侵入性超声技术,现在可以到达大脑的所有区域,并激活神经元,帮助大脑功能再生。初步数据已经在国际舞台上显著发表,表明这可以提高大脑的表现。这使维也纳在一个重要的医学领域处于世界领先地位。
这种新方法被称为超声经颅脉冲刺激(TPS),是与瑞士商业伙伴Storz Medical及其项目负责人恩斯特·马林豪斯(Ernst Marlinghaus)合作开发的。贝斯泰纳解释说:“在世界上,TPS第一次使我们能够通过非侵入性、无痛的过程,将超声波脉冲直接传送到头骨,穿透大脑的所有区域,在患者完全清醒的情况下,专门针对大脑的特定区域并刺激它们。”这项研究是由Roland Beisteiner和Tecumseh Fitch领导的校际集群的一部分,该集群试图通过大脑刺激来改善患者的大脑功能,由维也纳医学大学和维也纳大学联合运营。这种临床程序必须非常精确地进行,必须为每个病人量身定做。然而,现有的电磁技术,如经颅磁刺激(TMS),其中磁场作用于大脑以刺激或抑制神经元,目前无法提供所需的临床精度或深部大脑激活。一种越来越多地用于严重疾病的侵入性方法包括在脑深部区域放置刺激电极(深部脑刺激[DBS]) -与长时间的手术有关。希望TPS在未来也能部分取代这种侵入性方法。
TPS:大脑中的精准医疗
超声设备发出的刺激脉冲在3到5毫米宽之间,大约3厘米长。准确的“地图”首先是利用磁共振技术绘制出病人的大脑。“在精准医疗的精神下,大脑中被激活的区域是非常精确的。这些区域在每个病人身上的位置可能不同。拜导航系统所赐,神经科医生可以在屏幕上精确地指出脉搏必须传递的位置,并非常精确地控制一切,”贝斯泰纳说。
TPS脉冲在短期内引起脑细胞细胞膜的变化,引起局部递质和其他生化物质浓度的变化。这会导致神经元的激活和代偿网络的发展,从而改善受影响的大脑功能。这已经在全面的实验室研究中得到了证明。结果是:内存网络增强,内存性能提高。一些患者还报告说他们的情绪有了明显的改善,他们发现更容易进行身体活动并积极参与对话。
贝斯泰纳说:“这就像重新启动一台旧引擎。那些仍可激活的神经元在手术后表现出明显的改善。性能下降的速度被减缓了。”除了阿尔茨海默氏症、帕金森症或多发性硬化症,任何可以通过激活活性神经元来改善的疾病都是TPS的潜在应用。贝斯泰纳说,与此同时,TPS为患者提供了“额外的机会”,因为所有正在进行的药物、物理治疗或职业治疗都可以继续。然而,这项新技术对基础神经科学研究也有重要意义。
在临床试验研究中,该研究已作为封面文章发表在著名杂志上先进的科学在两周的时间里,六次一小时的训练足以改善大脑的表现。如果初步研究的结果得到证实,临床神经科学家期待在脑部疾病的治疗上取得突破。然而,在该方法投入临床常规应用之前,还需要进一步的科学研究来评估结果。“我们仍在为这些研究寻找志愿者。他们可能被诊断为阿尔茨海默氏症或帕金森症,但没有其他疾病大脑贝斯泰纳说。