确定神经网络负责如何发展抽搐
来自Charité - Universitätsmedizin Berlin的一组研究人员发现了一种导致抽动障碍的神经网络。通过类似起搏器的装置对该网络进行脑深部刺激,从而减轻了图雷特综合症患者的症状。研究人员的研究结果发表在大脑,可以作为改善严重抽动障碍患者治疗的基础。
抽动症通常表现为突然、连续出现的快速动作或声音,没有任何明显的上下文嵌入。运动性抽搐包括快速眨眼或头部抽搐;发声抽搐包括清喉咙和吹口哨。抽动障碍通常与其他行为症状相关,如焦虑、强迫症、注意力缺陷多动障碍和抑郁,因此经常会导致社会孤立。最广为人知的抽动障碍之一是图雷特综合症,它描述的是同时有运动和声音抽动的个体。抽动症通常在儿童时期首次出现。据估计,多达4%的儿童受抽搐的影响,大约1%的儿童符合图雷特综合症的诊断标准。在许多(但不是所有)病例中,随着儿童成年,症状会变得较轻。
很少有人知道抽动是如何在心脏内部产生的大脑.最后一位作者Andreas Horn博士说:“在过去的几年里,神经科学家已经确定了大脑中许多与抽搐产生有关的不同区域。”Andreas Horn博士领导着一个专门研究基于网络的大脑刺激的Emmy Noether初级研究小组。这个小组位于神经内科,实验神经内科位于校园Charité米特,另外在马萨诸塞州总医院和布里格姆妇女医院,这两家医院与哈佛医学院有关联。他解释说:“尽管最近取得了这些突破,但仍有一些重要的问题没有得到解答。这些大脑的哪个区域负责产生抽搐?为了补偿错误的流程,它们中哪一个变得活跃?我们现在已经能够证明,不是一个单一的大脑区域负责产生抽搐。相反,抽搐是由大脑不同区域组成的网络引起的。”
研究团队首先查阅了已发表的抽动障碍患者的病例报告,这是一种极其罕见的抽动障碍病因:中风或创伤等情况导致的脑损伤。在这些个体中,观察到的抽搐是大脑特定区域内病变的直接结果。在文献中总共识别了22个这样的病例后,研究人员绘制了包含病变的大脑区域和任何其他通常通过神经纤维连接到病变的大脑区域的详细地图。在这个“连通性分析”中,研究人员使用了一张描述一般人类大脑中连通性模式的地图。这张地图是神经学系与实验神经学系与哈佛医学院合作多年开发工作的结果,基于1000多名健康个体的大脑扫描。
研究人员能够证明,几乎所有患者的大脑损伤——不管它们在大脑中的精确位置如何——都构成了一个共同神经网络的一部分,该网络包含了广泛的区域,包括岛叶皮层、扣带回、纹状体、内苍白球、丘脑和小脑。该研究的第一作者之一、实验神经病学神经学系的Bassam Al-Fatly解释说:“这些结构几乎分布在整个大脑中,具有广泛的功能,从运动控制到情绪处理。在过去,它们都被讨论为抽搐的潜在原因,但直到现在,我们没有明确的证据,也不知道这些结构之间的直接联系。我们现在知道这些大脑区域形成一个网络,它们实际上可能导致抽动障碍。”
这个新发现的神经网络也与“经典”抽搐的治疗相关,这一事实通过分析30名图雷特综合征患者的数据得到了证实,这些患者都接受了类似起搏器的装置,其电极被放置在大脑的不同区域。这种类型的脑深部电刺激(DBS)目前只用于特别严重的病例,在这些病例中,行为干预和药物治疗未能取得足够的效果。对于30名妥瑞氏症患者,柏林的研究团队确定了脑起搏器电极在大脑中的精确位置,以及它们是否刺激了诱导神经网络.症状改善被发现是最明显的个体,其电极产生最大程度的刺激,诱导网络。
“对严重抽搐患者的好处障碍当深度脑刺激针对抽动神经诱导网络时,效果最好,”该研究的第一作者、负责实验神经内科抽动障碍门诊部的高级医生克里斯托斯·加诺斯(Christos Ganos)说。PD Dr. Ganos是大众基金会的一名Freigeist奖学金获得者,他强调了这项研究的重要性,他说:“通过在放置大脑刺激设备时考虑到一种诱导网络,我们将确保这些发现为我们治疗患者的方式提供信息。我们希望这将使我们能够更好地减轻那些受影响的人的负担,使他们在很大程度上过上独立和积极的社会生活。”
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